CN212769962U - 利用水管水流发电紫外线led杀菌消毒器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其包括：设置于流水横截面的隔断板、设置于实施隔断板上的过孔和固定设置于所述过孔内的用于对流经过孔的水进行杀菌消毒的自发电紫外线LED杀菌消毒模块；所述自发电紫外线LED杀菌消毒模块包括紫外线LED灯珠、LED电路单元和自发电单元，所述自发电单元包括叶轮、转轴、发电机、用于容纳所述自发电单元的壳体和将所述自发电单元固定于过孔的安装座，所述LED电路单元设置于所述壳体内，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮内，所述叶轮采用透光材质。实现对流经紫外线LED杀菌消毒器的水进行杀菌消毒。

Description

利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器

技术领域

本实用新型涉及一种水龙头，特别是指一种利用水管水流发电紫外线LED 杀菌消毒器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对饮用水质量的要求也越来越高；现有都是在水龙头配合组装净水器，对自来水进行过滤、杀菌；这种净水器的结构体积相对比较大，组装上比较繁琐，其是将水管中的水进行过滤、杀菌后存储在储水容器中，储水容器中的水经过水龙头流出，杀菌消毒的速度较慢且而净水器和水龙头的出水口之间的管路也会有细菌繁殖，杀菌效果比较差；此外，现有净水器自身并不能产生电能，为使净水器正常工作，需额外提供电能。

因此，继续一种可自发电杀菌消毒的消毒器。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：包括：设置于流水横截面的隔断板、设置于实施隔断板上的过孔和固定设置于所述过孔内的用于对流经过孔的水进行杀菌消毒的自发电紫外线 LED杀菌消毒模块；

所述自发电紫外线LED杀菌消毒模块包括紫外线LED灯珠、LED电路单元和自发电单元，所述自发电单元包括叶轮、转轴、发电机、用于容纳所述自发电单元的壳体和将所述自发电单元固定于过孔的安装座，所述LED电路单元设置于所述壳体内，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮内，所述叶轮采用透光材质，自发电单元利用流经过孔的水的冲力带动叶轮旋转，叶轮旋转力矩经转轴传送至发电机发电，所述发电机产生的电能输送至LED电路单元，所述LED电路单元用于控制紫外线LED灯珠的亮起或关闭。

进一步，所述转轴由内向外依次设置有导电层、绝缘层和密封层，设置于叶轮内的紫外线LED灯珠通过碳刷从导电层取电。

进一步，所述LED电路单元的输出端经上述导电层与设置于叶轮内的紫外线LED灯珠电连接。

进一步，所述安装座包括抱箍和三角支撑架，所述抱箍周向设置于所述壳体周围，所述三角支撑架一端与所述抱箍固定连接，所述三角支撑架另一端与所述过孔内侧壁固定连接。

进一步，所述LED电路单元包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路、温度控制电路和恒流电路，所述整流电路与所述自发电单元的输出端流经，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述软启动电路的输入端连接，所述软启动电路的输出端与所述温度控制电路的输入端连接，所述温度控制电路的输出端与所述紫外线LED灯珠连接，所示恒流电路用于控制输入紫外线LED灯珠的电流的恒定。

进一步，所述恒流电路包括基准电压采集电路、负载电压采集电路和反馈电路，所述基准电压采集电路用于采集基准电压，所述负载电压采集电路用于采集负载的电压，所述反馈电路用于接收所述基准电压采集电路和负载电压采集电路的信息并将所述信息反馈至输出电流中。

进一步，所述反馈电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极与所述软启动电路的输出端连接，MOS管Q2的源极为所述恒流电路的输出端；

所述基准电压采集电路包括电阻R2和电阻R3，电阻R2的一端与所述稳压电路的输出端连接，电阻R2的另一端与运算放大器U1的同相端连接，电阻R3 的一端与电阻R2和运算放大器U1的公共连接点连接，电阻R3的另一端接地；

所述负载电压采集电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，电阻R4 的一端与负载和MOS管Q2的源极的公共连接点连接，电阻R4的另一端将电阻 R5接地，电阻R6的一端与电阻R4和电阻R5的公共连接点连接，电阻R6的另一端与运算放大器U1的反相端连接，电阻R7的一端与电阻R6和运算放大器 U1的反相端的公共连接点连接，电阻R7的另一端与运算放大器U1的输出端连接；

其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。

进一步，所述软启动电路包括电容C2、电阻R1和三极管Q1，所述电容C2 的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电容C2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述电阻R1的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电阻R1的另一端与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极为所述软启动电路的输出端；

其中，所述三极管Q1为PNP型三极管。

进一步，所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻PTC1和负温度系数热敏电阻NTC1，正温度系数热敏电阻PTC1的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC1的另一端与负温度系数热敏电阻NTC1一端连接，负温度系数热敏电阻NTC1的另一端与紫外线LED灯珠的正极连接，即所述负温度系数热敏电阻NTC1的另一端为温度控制电路的输出端。

本实用新型的有益技术效果：本申请提供的消毒器设置有自发电单元，所述自发电单元的叶轮受流经消毒器的水的冲击力的作用采用旋转，同时带动发电机的发电；所述紫外线LED灯珠可发出的短波光纤来对流经水龙头的水进行杀菌，实现对流经紫外线LED杀菌消毒器的水进行杀菌消毒。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本实用新型的机构示意图。

图2为本实用新型的自发电单元结构示意图。

图3为本实用新型的自发电单元透视图。

图4为本实用新型的转轴放大图。

图5为本实用新型的LED电路的电路原理图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明：

图1为本实用新型的机构示意图。图2为本实用新型的自发电单元结构示意图。图3为本实用新型的自发电单元透视图。图4为本实用新型的转轴放大图。图5为本实用新型的LED电路的电路原理图。1-水管、2-法兰盘、3-自发电紫外线LED消毒模块、4-发电机、5-转轴、6-叶轮、s7-过孔、8-紫外线LED 灯珠、9-隔断板、10-抱箍和11-三角支架。

本实用新型提供一种利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：包括：设置于流水横截面的隔断板9、设置于实施隔断板9上的过孔7和固定设置于所述过孔7内的用于对流经过孔的水进行杀菌消毒的自发电紫外线 LED杀菌消毒模块；

所述自发电紫外线LED杀菌消毒模块包括紫外线LED灯珠8、LED电路单元和自发电单元，所述自发电单元包括叶轮6、转轴5、发电机4、所述叶轮6经转轴5与发电机4连接，即发电机4和叶轮6共轴线，所述叶轮利用流经过孔的水的冲击力旋转，旋转力矩经转轴5带动发电机4转动，从而发电，用于容纳所述自发电单元的壳体，所述壳体曾胶囊型，所述壳体用于将自发电单元和与外界密封隔离，避免水进入壳体内部，和将所述自发电单元固定于过孔的安装座，所述LED电路单元设置于所述壳体内，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮内，所述紫外线LED灯珠设置于电路板上，所述电路板设置于所述叶轮内部，所述叶轮边沿设置由密封涂层，避免水进入叶轮内部，所述叶轮采用透光材质，所述透光材质采用现有的透光材质，如玻璃，自发电单元利用流经过孔的水的冲力带动叶轮旋转，叶轮旋转力矩经转轴传送至发电机发电，所述发电机产生的电能输送至LED电路单元，所述LED电路单元用于控制紫外线LED灯珠的亮起或关闭。上述技术方案，所述自发电单元的叶轮受流经消毒器的水的冲击力的作用采用旋转，同时带动发电机的发电；所述紫外线LED灯珠可发出的短波光纤来对流经水龙头的水进行杀菌，实现对流经紫外线LED杀菌消毒器的水进行杀菌消毒。

在本实施例中，如图2所示，所述转轴5由内向外依次设置有导电层5.2、绝缘层5.3和密封层5.4，设置于叶轮内的紫外线LED灯珠通过碳刷从导电层取电。将自发电单元的电经导电层传输至叶轮处，从而为设置于叶轮内的紫外线LED提供电能。

在本实施例中，所述LED电路单元的输出端经上述导电层与设置于叶轮内的紫外线LED灯珠电连接。LED电路单元的输出的电能通过电刷传输至转轴的导电层，从而将LED电路单元的输出的电能传输至紫外线LED灯珠。

在本实施例中，所述安装座包括抱箍10和三角支撑架11，所述抱箍10周向设置于所述壳体周围，所述抱箍10设置于壳体的中上部分，即设置于壳体中线偏上的部位，所述三角支撑架一端与所述抱箍10固定连接，所述三角支撑 11架另一端与所述过孔内侧壁固定连接。所述抱箍10和三角支撑架11用于固定所述自发电紫外线LED杀菌消毒模块。

在本实施例中，所述LED电路单元包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路、温度控制电路和恒流电路，所述整流电路采用现有的整流电路，如全桥整流电路，所述整流电路与所述自发电单元的输出端流经，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路采用现有的滤波电路，如电容滤波电路，所述滤波电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述软启动电路的输入端连接，所述软启动电路的输出端与所述温度控制电路的输入端连接，所述温度控制电路的输出端与所述紫外线 LED灯珠连接，所示恒流电路用于控制输入紫外线LED灯珠的电流的恒定。

在本实施例中，所述稳压电路为可控精密稳压源TL431，可控精密稳压源 TL431的阴极与所述滤波电路的输出端连接，可控精密稳压源TL431的阳极接地，可控精密稳压源TL431的门级电路为所述稳压电路的输出端。紫外线LED 灯珠其工作原理为发光二极管，发光二极管因其为半导体，其性能受温度影响大，当温度升高时，发光二极管电阻降低，电压相同的情况下，流经发光二极管的电流增大，电流增大进一步降低电阻，从而形成恶性循环，甚至导致发光二极管损坏，因此采用可控精密稳压源TL 431与电阻R1串联，从而形成横流源，增加紫外线LED灯珠的实际实用寿命。

在本实施例中，所述恒流电路包括基准电压采集电路、负载电压采集电路和反馈电路，所述基准电压采集电路用于采集基准电压，所述负载电压采集电路用于采集负载的电压，所述反馈电路用于接收所述基准电压采集电路和负载电压采集电路的信息并将所述信息反馈至输出电流中。所述反馈电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS 管Q2的漏极与所述软启动电路的输出端连接，MOS管Q2的源极为所述恒流电路的输出端；

所述基准电压采集电路包括电阻R2和电阻R3，电阻R2的一端与所述稳压电路的输出端连接，电阻R2的另一端与运算放大器U1的同相端连接，电阻R3 的一端与电阻R2和运算放大器U1的公共连接点连接，电阻R3的另一端接地；

所述负载电压采集电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，电阻R4 的一端与负载和MOS管Q2的源极的公共连接点连接，电阻R4的另一端将电阻 R5接地，电阻R6的一端与电阻R4和电阻R5的公共连接点连接，电阻R6的另一端与运算放大器U1的反相端连接，电阻R7的一端与电阻R6和运算放大器 U1的反相端的公共连接点连接，电阻R7的另一端与运算放大器U1的输出端连接；

其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。

其工作原理如下：

基准电压由可控精密稳压源TL431的输出电压决定，反馈电路输出的是基准电压减负载电压之差；当流经负载的电流增大时，流经电阻R5的电流增大，电阻R5两端的电压增大，但基准电压始终保持不变，则运算放大器U1的输出的电压减小，MOS管Q2的栅极电压减小，MOS管Q2的源极电流减小，从而抑制负载的电流的增大；当负载电流减小时，流经电阻R5的电流减小，电阻R5两端的电压减小，基准电压保持不变，则运算放大器U1的输出电压增大，MOS管 Q2的栅极电压增大，MOS管Q2的源极电流增大，从而抑制流经负载的电流的减小，从而实现流经负载的电流的恒定，从而增加紫外线LED灯的实际实用寿命。

在本实施例中，所述软启动电路包括电容C2、电阻R1和三极管Q1，所述电容C2的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电容C2的另一端与三极管 Q1的基极连接，所述电阻R1的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电阻 R1的另一端与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极为所述软启动电路的输出端；

其中，所述三极管Q1为PNP型三极管。

其工作原理如下：

初始上电时，在电容C2为冲电完成之前，三极管Q1的发射极电压并不大于三极管Q1的基极电压，三极管Q1截止，随着电容C2充电的完成，三极管 Q1的基极的电压逐渐降低，当三极管Q1的发射极电压大于三极管Q1的基极电压时，三极管导通，从而实现软启动，避免电路中的元器件受开始电流的冲击，从而保护电路中的元器件。

在本实施例中，所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻PTC1和负温度系数热敏电阻NTC1，正温度系数热敏电阻PTC1的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC1的另一端与负温度系数热敏电阻NTC1一端连接，负温度系数热敏电阻NTC1的另一端与紫外线LED灯珠的正极连接，即所述负温度系数热敏电阻NTC1的另一端为温度控制电路的输出端。

在本实施例中，所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻PTC1和负温度系数热敏电阻NTC1，正温度系数热敏电阻PTC1的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC1的另一端与负温度系数热敏电阻NTC1一端连接，负温度系数热敏电阻NTC1的另一端与紫外线LED灯珠的正极连接，即所述负温度系数热敏电阻NTC1的另一端为温度控制电路的输出端。其温控原理如下：当温度升高时，正温度系数热敏电阻阻值增加，但负温度系数热敏电阻阻值减小，通过正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻串联的方式抑制温度的升高导致串联的总电阻的变化；同时，当温度降低时，正温度系数热敏电阻的阻值降低，负温度系数热敏电阻的阻值升高，通过正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻的串联方式抑制温度降低导致串联电阻的阻值的变化；从而是是实现温度控制。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：包括：设置于流水横截面的隔断板、设置于实施隔断板上的过孔和固定设置于所述过孔内的用于对流经过孔的水进行杀菌消毒的自发电紫外线LED杀菌消毒模块；

所述自发电紫外线LED杀菌消毒模块包括紫外线LED灯珠、LED电路单元和自发电单元，所述自发电单元包括叶轮、转轴、发电机、用于容纳所述自发电单元的壳体和将所述自发电单元固定于过孔的安装座，所述LED电路单元设置于所述壳体内，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮内，所述叶轮采用透光材质，自发电单元利用流经过孔的水的冲力带动叶轮旋转，叶轮旋转力矩经转轴传送至发电机发电，所述发电机产生的电能输送至LED电路单元，所述LED电路单元用于控制紫外线LED灯珠的亮起或关闭。

2.根据权利要求1所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述转轴由内向外依次设置有导电层、绝缘层和密封层，设置于叶轮内的紫外线LED灯珠通过碳刷从导电层取电。

3.根据权利要求2所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述LED电路单元的输出端经上述导电层与设置于叶轮内的紫外线LED灯珠电连接。

4.根据权利要求1所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述安装座包括抱箍和三角支撑架，所述抱箍周向设置于所述壳体的周围，所述三角支撑架一端与所述抱箍固定连接，所述三角支撑架另一端与所述过孔内侧壁固定连接。

5.根据权利要求1所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述LED电路单元包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路、温度控制电路和恒流电路，所述整流电路与所述自发电单元的输出端流经，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接，所述滤波电路的输出端与所述稳压电路的输入端连接，所述稳压电路的输出端与所述软启动电路的输入端连接，所述软启动电路的输出端与所述温度控制电路的输入端连接，所述温度控制电路的输出端与所述紫外线LED灯珠连接，所示恒流电路用于控制输入紫外线LED灯珠的电流的恒定。

6.根据权利要求5所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述恒流电路包括基准电压采集电路、负载电压采集电路和反馈电路，所述基准电压采集电路用于采集基准电压，所述负载电压采集电路用于采集负载的电压，所述反馈电路用于接收所述基准电压采集电路和负载电压采集电路的信息并将信息反馈至输出电流中。

7.根据权利要求6所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述反馈电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极与所述软启动电路的输出端连接，MOS管Q2的源极为所述恒流电路的输出端；

所述基准电压采集电路包括电阻R2和电阻R3，电阻R2的一端与所述稳压电路的输出端连接，电阻R2的另一端与运算放大器U1的同相端连接，电阻R3的一端与电阻R2和运算放大器U1的公共连接点连接，电阻R3的另一端接地；

所述负载电压采集电路包括电阻R4、电阻R5、电阻R6和电阻R7，电阻R4的一端与负载和MOS管Q2的源极的公共连接点连接，电阻R4的另一端将电阻R5接地，电阻R6的一端与电阻R4和电阻R5的公共连接点连接，电阻R6的另一端与运算放大器U1的反相端连接，电阻R7的一端与电阻R6和运算放大器U1的反相端的公共连接点连接，电阻R7的另一端与运算放大器U1的输出端连接；

其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。

8.根据权利要求5所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述软启动电路包括电容C2、电阻R1和三极管Q1，所述电容C2的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电容C2的另一端与三极管Q1的基极连接，所述电阻R1的一端与所述稳压电路的输出端连接，所述电阻R1的另一端与三极管Q1的集电极连接，所述三极管Q1的发射极为所述软启动电路的输出端；

其中，所述三极管Q1为PNP型三极管。

9.根据权利要求8所述利用水管水流发电紫外线LED杀菌消毒器，其特征在于：所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻PTC1和负温度系数热敏电阻NTC1，正温度系数热敏电阻PTC1的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC1的另一端与负温度系数热敏电阻NTC1一端连接，负温度系数热敏电阻NTC1的另一端与紫外线LED灯珠的正极连接，即所述负温度系数热敏电阻NTC1的另一端为温度控制电路的输出端。

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