CN213446343U - 水流发电紫外线led杀菌消毒水龙头开关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其包括：水龙头本体和设置于所述水龙头本体流水管道内的紫外线LED杀菌消毒模块；紫外线LED杀菌消毒模块包括水流发电单元、LED电路单元和紫外线LED灯珠，水流发电单元利用流经水龙头出水口的水流冲力进行发电并将电能传输至所述LED电路单元，所述LED电路单元用于接收所述水流发电单元的电能并经所述电能转换为紫外线LED灯珠的驱动电能，同时将上述驱动电能传输至紫外线LED灯珠；所述水流发电单元包括导流板、与所述导流板一端连接的蜗壳式引水室、设置于所述蜗壳式引水室叶轮、转轴动力端与所述叶轮连接的发电机、将水流与发电机密封隔离的外壳。将水流的冲击力转化为电能，对流经的水杀菌消毒。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水龙头，特别是指一种水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关。
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，亟需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水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：包括：水龙头本体1和设置于所述水龙头本体1流水管道内的紫外线LED杀菌消毒模块3；
所述紫外线LED杀菌消毒模块3包括水流发电单元、LED电路单元和紫外线LED灯珠3.4，所述水流发电单元利用流经水龙头出水口的水流冲力进行发电并将电能传输至所述LED电路单元，所述LED电路单元用于接收所述水流发电单元的电能并经所述电能转换为紫外线LED灯珠的驱动电能，同时将上述驱动电能传输至紫外线LED灯珠；
所述水流发电单元包括导流板3.1、与所述导流板一端连接的蜗壳式引水室3.5、设置于所述蜗壳式引水室叶轮3.3、转轴动力端与所述叶轮连接的发电机、将水流与发电机密封隔离的外壳3.2，所述LED电路单元设置于所述外壳 3.2内。
进一步，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮3.3内，所述叶轮采用透光材料。
进一步，所述导流板3.1为弧形，所述导流板3.1用于将水龙头水管内的水引导至蜗壳式引水室3.5的入口。
进一步，所述LED电路单元至少包括恒流电路，所述恒流电路用于向紫外线LED灯珠提供恒定电流源，所述恒流电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的同相端与基准电压连接，运算放大器U1的反相端与MOS管Q2 的源极连接，即与负载和MOS管Q2的公共连接电连接，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极与电源端连接，其中，MOS管Q2 为N沟道增强型MOS管。
进一步，所述恒流电路为可调恒流电路，所述可调恒流电路还包括可调电阻R2，电阻R2的两端与基准电压并联，电阻R2的可调端与运算放大器U1的同相端连接。
进一步，所述LED电路单元还包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路和温度控制电路，所述整流电路与所述水流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。
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PTC和负温度系数热敏电阻NTC，正温度系数热敏电阻PTC的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC的另一端与负温度系数热敏电阻NTC一端连接，负温度系数热敏电阻NTC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NTC的另一端为温度控制电路的输出端
进一步，所述转轴由内向外依次设置有导电层3.5.2、绝缘层3.5.3和密封层3.5.4，设置于叶轮3.3内的紫外线LED灯珠3.4通过碳刷从导电层3.5. 取电。
本实用新型的有益技术效果：本申请提供的消毒器设置有水流发电单元，所述水流发电单元的叶轮受流经消毒器的水的冲击力的作用而旋转，同时带动发电机的发电；所述紫外线LED灯珠辐照出短波UVC紫外光来对流经水管装置的水进行杀菌消毒，实现对自来水进行杀菌消毒。
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为本实用新型的紫外线LED杀菌消毒模块放大示意图。
图3为本实用新型的转轴结构示意图。
图4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为本实用新型的紫外线LED杀菌消毒模块放大示意图。图3为本实用新型的转轴结构示意图。图4为本实用新型的LED电路的电路原理图。
1-水龙头本体、2-水龙头阀门、3-紫外线LED杀菌消毒模块、3.1-导流板、3.2-外壳、3.3-叶轮、3.4-紫外线LED灯珠、3.5-蜗壳式引水室3.5。
本实用新型提供本实用新型提供一种水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：如图1所示，包括：水龙头本体1和设置于所述水龙头本体1流水管道内的紫外线LED杀菌消毒模块3；所述水龙头本体1还包括设置于所述水龙头本体1的阀门2；
所述紫外线LED杀菌消毒模块3包括水流发电单元、LED电路单元和紫外线LED灯珠3.4，所述水流发电单元利用流经水龙头出水口的水流冲力进行发电并将电能传输至所述LED电路单元，所述LED电路单元用于接收所述水流发电单元的电能并经所述电能转换为紫外线LED灯珠的驱动电能，同时将上述驱动电能传输至紫外线LED灯珠；
所述水流发电单元包括导流板3.1、与所述导流板一端连接的蜗壳式引水室3.5、设置于所述蜗壳式引水室叶轮3.3、转轴动力端与所述叶轮连接的发电机、将水流与发电机密封隔离的外壳3.2，所述LED电路单元设置于所述外壳 3.2内。所述蜗壳式引水室3.5嵌入水龙头1的流水管道的横截面，即蜗壳式引水室3.5的外径与水龙头本体1的内经相等，从而使流经水龙头的水进进行消毒，同时增加进入蜗壳式引水室3.5的水的水流冲力，从而增强水流发电效率。通过上述技术方案，所述叶轮受流经水龙头的水的冲击力的作用而旋转，同时带动发电机转轴转动，发电；所述紫外线LED灯珠辐照出短波UVC紫外光来对流经水管装置的水进行杀菌消毒，实现对自来水进行杀菌消毒，本技术方案可在无需外部提供电能的情况下实现对流经水龙头的水进行杀菌消毒。
在本实施例中，所述紫外线LED灯珠设置于叶轮3.3内，所述叶轮采用透光材料。水流经需经过叶轮从而流出水龙头，将杀菌消毒的紫外线LED灯珠设置于叶轮，可对流经叶轮的水杀菌消毒更充分，叶轮3.3采用现有的透光材料，如玻璃，当然，叶轮周围需采用密封胶等现有密封材质进行密封，避免水沿叶轮缝隙进入LED灯珠，避免短路。在本实施例中，实施叶轮均采用两块透光材料拼装而成，将紫外线LED灯珠设置于两块叶轮中间，从而实现用紫外线LED 灯珠的辐照出的短波进行消毒。
在本实施例中，如图2所示，所述导流板3.1为弧形，所述导流板3.1用于将水龙头水管内的水引导至蜗壳式引水室3.5的入口。所述导流板3.1将水流引入蜗壳式引水室3.5的入口，可以增加水的流速，因为弧形导流板3.1将水龙头的水管的水流半径变窄，水流从宽横截面进入窄横截面，水流速度加快，从而增加水流的冲力，增强发电效率。
在本实施例中，如图3所示，所述LED电路单元至少包括恒流电路，所述恒流电路用于向紫外线LED灯珠提供恒定电流源，所述恒流电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的同相端与基准电压连接，运算放大器U1 的反相端与MOS管Q2的源极连接，即与负载和MOS管Q2的公共连接电连接，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极与电源端连接，其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。
其工作原理如下：
运算放大器U1的同相端与基准电压连接，运算放大器U1的反相端与负载和MOS管Q2的源极的公共连接电连接，当流经负载的电流增大时，根据欧姆定律，负载两端的电压也随之增大，运算放大器U1的同相端和反相端的差值减小，运算放大器U1将同相端电压与反相端电压的差值放大，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的栅极电压减小，MOS管Q2的源极电流减小，从而抑制流经负载的电流的增大；当流经负载的电流减小时，根据欧姆定律，负载两端的电压也随之减小，运算放大器U1的同相端和反相端的差值增大，运算放大器U1将同相端电压与反相端电压的差值放大，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，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；从而实现输出电流的恒定。
在本实施例中，如图3所示，所述恒流电路为可调恒流电路，所述可调恒流电路还包括可调电阻R2，电阻R2的两端与基准电压并联，电阻R2的可调端与运算放大器U1的同相端连接。通过可调电阻R2的阻值的变化可调整运算放大器U1的同相端的电压，进而调整恒流电路输出的电流大小，实现输出电流的可调，本领域技术人员可根据实际的需要来设定可调电阻的阻值，从而增强消毒器的通用性。
在本实施例中，如图3所示，所述LED电路单元还包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路和温度控制电路，所述整流电路与所述水流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。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，如图3所示，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，如图3所示，所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻 PTC和负温度系数热敏电阻NTC，正温度系数热敏电阻PTC的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC的另一端与负温度系数热敏电阻NTC一端连接，负温度系数热敏电阻NTC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NTC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PTC和负温度系数热敏电阻NTC，正温度系数热敏电阻PTC的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC的另一端与负温度系数热敏电阻NTC一端连接，负温度系数热敏电阻NTC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NTC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。
在本实施例中，如图4所示，所述转轴5由内向外依次设置有导电层3.5.2、绝缘层3.5.3和密封层3.5.4，设置于叶轮内的紫外线LED灯珠通过碳刷从导电层取电。将水流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。
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)
1.一种水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：包括：水龙头本体(1)和设置于所述水龙头本体(1)流水管道内的紫外线LED杀菌消毒模块(3)；
所述紫外线LED杀菌消毒模块(3)包括水流发电单元、LED电路单元和紫外线LED灯珠(3.4)，所述水流发电单元利用流经水龙头出水口的水流冲力进行发电并将电能传输至所述LED电路单元，所述LED电路单元用于接收所述水流发电单元的电能并经所述电能转换为紫外线LED灯珠的驱动电能，同时将上述驱动电能传输至紫外线LED灯珠；
所述水流发电单元包括导流板(3.1)、与所述导流板一端连接的蜗壳式引水室(3.5)、设置于所述蜗壳式引水室叶轮(3.3)、转轴动力端与所述叶轮连接的发电机、将水流与发电机密封隔离的外壳(3.2)，所述LED电路单元设置于所述外壳(3.2)内。
2.根据权利要求1所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述紫外线LED灯珠设置于叶轮(3.3)内，所述叶轮采用透光材料。
3.根据权利要求1所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述导流板(3.1)为弧形，所述导流板(3.1)用于将水龙头水管内的水引导至蜗壳式引水室(3.5)的入口。
4.根据权利要求1所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述LED电路单元至少包括恒流电路，所述恒流电路用于向紫外线LED灯珠提供恒定电流源，所述恒流电路包括运算放大器U1和MOS管Q2，运算放大器U1的同相端与基准电压连接，运算放大器U1的反相端与MOS管Q2的源极连接，即与负载和MOS管Q2的公共连接电连接，运算放大器U1的输出端与MOS管Q2的栅极连接，MOS管Q2的漏极与电源端连接，其中，MOS管Q2为N沟道增强型MOS管。
5.根据权利要求4所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述恒流电路为可调恒流电路，所述可调恒流电路还包括可调电阻R2，电阻R2的两端与基准电压并联，电阻R2的可调端与运算放大器U1的同相端连接。
6.根据权利要求4所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述LED电路单元还包括整流电路、滤波电路、稳压电路、软启动电路和温度控制电路，所述整流电路与所述水流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。
7.根据权利要求6所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，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。
8.根据权利要求7所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述温度控制电路包括正温度系数热敏电阻PTC和负温度系数热敏电阻NTC，正温度系数热敏电阻PTC的一端稳压电路的输出端连接，正温度系数热敏电阻PTC的另一端与负温度系数热敏电阻NTC一端连接，负温度系数热敏电阻NTC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NTC的另一端为温度控制电路的输出端。
9.根据权利要求1所述水流发电紫外线LED杀菌消毒水龙头开关，其特征在于：所述转轴由内向外依次设置有导电层(3.5.2)、绝缘层(3.5.3)和密封层(3.5.4)，设置于叶轮(3.3)内的紫外线LED灯珠(3.4)通过碳刷从导电层(3.5)取电。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210615 |
|
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