一种驱蚊器及驱蚊方法

专利名称：一种驱蚊器及驱蚊方法
技术领域：
本发明涉及电子驱蚊技术领域，具体涉及一种驱蚊器及驱蚊方法。
技术背景现有常见驱蚊技术都是采用化学试剂驱赶蚊虫。比如蚊香、电热驱蛟 片、灭蚊剂、花露水等。虽然某些品牌的驱蚊产品驱蚊效果不错，但是此 类产品依靠药剂驱蛟，其散发出来的物质会污染室内空气，可能对人体、 特别是婴儿造成危害，不符合环保要求。虽然最近也有采用超声波的驱蚊 器报导，但是未见市场大量销售，其驱蚊能力未能证实。而且现有的驱蚊 器具，除了驱蚊本身之外，不能在驱蛟的同时兼做它用。发明内容本发明要解决的技术问题是提出一种全新的驱蚊方法，以及采用该方 法的驱蚊器，来解决现有技术中使用药物驱蚊带来的环境污染问题。 为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为一种驱蚊器，包括发光单元以及为所述发光单元供电的电源，所述 发光单元包括一个发光二极管，或者并联在一起的两个及两个以上的发光 二极管；所述发光二极管为波长范围在490纳米至530纳米之间的发光二 极管。优选的技术方案中，所述发光二极管为波长范围在505纳米至515纳 米之间的发光二极管。进一步的，还包括控制驱蚊器开关的控制单元，以及在控制单元的 控制下驱动发光单元工作的驱动单元；所述驱动单元分别与电源、控制单 元和发光单元电连接。更进一步的，所述控制单元包括光敏电阻R1，所述驱动单元包括PNP 型三极管Ql;所述光敏电阻Rl的一端连接电源正极，另一端连接PNP 型三极管Ql的基极；所述PNP型三极管Ql的发射级连接发光单元的负 极，而集电极接地；所述发光单元的正极连接电源的正极。优选的技术方案中，所述控制单元包括光敏电阻R1，所述驱动单元包括PNP型三极管Ql 、 NPN型三极管Q2、电阻R2、电阻R3以及电阻 R4;所述光敏电阻Rl —端连接电源的正极，另一端连接PNP型三极管 Ql的基极；PNP型三极管Q1的发射极通过电阻R3连接电源的正极，而 其集电极连接NPN型三极管Q2的基极，其基极还通过电阻R2接地;NPN 型三极管Q2的发射极接地，集电极连接发光单元的负极，其基极还通过 电阻R4接地；发光单元的正极连接电源的正极。进一步的，所述控制单元包括微处理器以及与微处理器电连接的光敏 电阻R5，且微处理器内设有定时器；所述驱动单元有两个，所述发光单元也有两个；所述微处理器至少具有两路输出，每一路输出通过一个驱动单 元驱动一个发光单元。再进一步的，所述驱动单元包括PNP型三极管Ql;所述微处理器的 输出端连接PNP型三极管Ql的基极；所述PNP型三极管Ql的发射级连 接发光单元的负极，而集电极接地；所述发光单元的正极连接电源的正极。优选的技术方案中，所述驱动单元包括PNP型三极管Q1、 NPN型三 极管Q2、电阻R6、电阻R7、电阻R8以及电阻R9;所述微处理器的输出 端通过电阻R7连接PNP型三极管Ql的基极；PNP型三极管Ql的发射 极通过电阻R8连接电源的正极，而其集电极连接NPN型三极管Q2的基 极；此外，其基极还通过电阻R6连接电源的正极；NPN型三极管Q2的 发射极接地，集电极连接发光单元的负极，其基极还通过电阻R9接地； 所述发光单元的正极连接电源的正极。一种驱蚊方法，其通过电源为发光单元供电，驱动发光单元发出驱蛟 光来驱蚊，其采用一个或者并联在一起的两个及以上的发光二极管构成发 光单元，所述发光二极管为发光波长在490纳米至530纳米之间的发光二 极管；优选的是采用发光波长在505纳米至515纳米之间的发光二极管。进一步的，其还通过微处理器和光敏电阻组成控制单元，根据环境光 线的变化控制两个驱动单元分别驱动发光单元顺序发光；所述顺序发光是 指，首先使得第一个发光单元发光而驱走X区域的蚊虫，然后开启第二个 发光单元发光经过时间T后再关闭第一个发光单元而保持第二个发光单元 发光，从而在X区域外围形成一个Y区域来屏蔽所述X区域。本发明技术方案的驱蚊器及驱蚊方法与现有技术对比的有益效果是由于采用了低成本、长寿命、高可靠性、安全稳定的发光二极管作为 发光单元，而且是特别挑选出的发光波长范围在4卯纳米至530纳米之间 的发光二极管，所构成的驱蚊器具有节能、环保、无污染，驱蚊效果明显 的特点。若增加发光二极管的数量提高亮度，可以兼作夜灯，甚至路灯等 照明灯具使用；此外，由于其发出的翠绿色光比较漂亮，还可以兼作装饰用灯，因此使用范围广。由于进一步把波长范围控制在505纳米至515纳米之间，驱蚊效果更 为明显。由于进一步设置了控制单元和驱动单元，驱蚊器的性能更加完善，使 用更加方便。由于控制单元包括光敏电阻，驱动单元包括PNP型三极管，其配合 起来可以感知环境光线的变化，从而实现自动开启和关闭，使得在一些场 合的应用尤为方便。由于控制单元包括光敏电阻，驱动单元包括一个PNP型三极管和NPN 型三极管以及多个电阻，在能实现根据环境光线的变化而自动开启和关闭 的基础上，降低了电路的静态损耗，使得驱蚊器的性能更加完善。由于控制单元包括光敏电阻和微处理器，其可以实现多路时序控制。 比如先使得一个发光单元发光，将床所在区域的蚊虫驱走，然后再开启第 二个发光单元，在床所在区域之外形成一个屏蔽区，最后将第一个发光单 元关闭，则蚊虫不能通过外面的照射区域(屏蔽区)而进入到床所在的区 域，确保睡觉时不但不会有蚊虫叮咬，而且也不会有光线直射眼睛而影响 睡眠。


图1是本发明具体实施方式
一驱蛟器的电路图；图2是本发明具体实施方式
二驱蚊器的电路图；图3是本发明具体实施方式
三驱蚊器的电路图；图4是本发明具体实施方式
三驱蚊器的结构示意图；图5是本发明具体实施方式
三驱蚊器的典型应用示意图；图6是本发明具体实施方式
三驱蚊器的典型应用的另一示意图。
具体实施方式
实施例一本申请人经过大量研究和实践，发现蚊虫特别惧怕波长为480纳米至 550纳米的光。如能将光的波长控制在500纳米至520纳米之间，驱蛟效 果更好，而波长在505纳米至515纳米之间的光，驱蚊能力最好。本发明的驱蚊方法，其主要就是利用蚊虫的上述特性，通过一个驱蚊 器发出特殊波长的光来达到驱蚊的目的。本发明的驱蚊器，其最基本的方案如图l所示。由图1可见，本具体 实施方式的驱蚊器包括电源1以及发光单元4。所述电源1与发光单元4 电连接，为发光单元4供电。本具体实施方式
的电源1采用市电，100伏至230伏之间的交流电， 经过分压单元12分压，再经过稳压单元13稳压后转换成了 4.0伏到6.0 伏之间的直流电，此直流电加在发光单元4的两端，即可驱动发光单元4 的多个发光二极管发出波长为505纳米至515纳米之间的翠绿色的光。当 然，电源1也可以是其它能够提供低压直流电的蓄电池、锂电池、干电池、 碱性电池等。为了便于控制，还在电路中串接了一个开关单元ll，以便对驱蚊器进 行控制。本具体实施方式
中的开关单元11就是一个普通的开关，其串接在 分压单元12之前。本具体实施方式
的驱蛟器适合家庭用普通驱蛟，需要使 用时插上市电，打开开关即可驱蛟，不需要使用时可通过开关关闭驱蛟器。本具体实施方式
中的发光单元4为三个能发出波长为505纳米至515 纳米的翠绿色光的发光二极管。三个发光二极管并联在一起的，分别是发 光二极管D1、发光二极管D2和发光二极管D3。当然，实际使用时，根 据对光强的需要，可以只使用一个发光二极管，也可以并连任意个数的发 光二极管。经过多次对比试验，发现，当装上波长范围为490纳米至500纳米之 间的发光二极管时，也有一定的驱蛟效果，但是相比发光波长范围为505 纳米至515纳米之间的驱蚊器，驱蚊效果差了一点。当装上波长范围为515 纳米至530纳米之间的发光二极管时，也有一定的驱蚊效果，但是相比发 光波长范围为505纳米至515纳米之间的驱蛟器，驱蚊效果也差了一点。 因此，驱蚊效果最好的光的^_长—范還为5力—5—纳米至515纳米之间。所以本具体实施方式
所用的发光二极管都经过分光分色仪挑选过，使得每一个发光二极管所发出的光的波长范围在505纳米至515纳米之间，以保证良好 的驱蚊效果。本具体实施方式
采用发光二极管作为发光单元，发光二极管具有低成本、长寿命、高可靠性、安全稳定等特点；所构成的驱蚊器具有节能、环 保、无污染，驱蚊效果明显的特点，若增加发光二极管的数量提高亮度， 可以兼作夜灯，甚至路灯等照明灯具使用；此外，由于其发出的翠绿色光比较漂亮，还可以兼作装饰用灯，因此使用范围广。 实施例二本具体实施方式
的驱蚊器与实施例一的不同之处在于，电源1的提供的直流电并不直接驱动发光单元4，而是在控制单元2的控制下，经过驱 动单元3来驱动发光单元4发光。其中控制单元2、驱动单元3和发光单元4的具体电路如图2所示， 由图2可见，控制单元2为光敏电阻R1。驱动单元3包括两级，即开关级 与驱动级。在本具体实施方式
中，开关级主要包括PNP型三极管Q1，而 驱动级主要包括NPN型三极管Q2。驱动单元3还包括电阻R2、电阻R3 和电阻R4。发光单元4与实施例一项同，包括并联在图中A、 B点之间的 三个发光二极管。其中光敏电阻Rl —端连接电源正极，另一端连接PNP型三极管Ql 的基极。PNP型三极管Ql的发射极通过电阻R3连接电源正极，其集电极 连接NPN型三极管Q2的基极。PNP三极管Ql的基极还通过电阻R2接 地。NPN型三极管Q2的发射极接地，集电极连接发光单元4的负极。发 光单元4的正极连接电源正极。NPN型三极管Q2的基极还通过电阻R4 接地。发光单元4为一组并联的发光二极管。所用的发光二极管均通过分 光分色仪挑选过，使得每一个发光二极管所发出的光的波长范围在505纳 米至515纳米之间，以保证良好的驱蚊效果。当夜晚到来时，光敏电阻R1会感知环境光线的减弱，其阻值会变大， 使得PNP三极管Ql导通，进一步使得NPN型三极管Q2导通；最后驱动 发光单元4发出波长为505纳米至515纳米之间的翠绿色的光。当白天到来时，光敏电阻R1会感知环境光线的增强，其阻值会变小，使得PNP三极管Q1截止，进一步使得NPN型三极管Q2也截止。此时发光单元4即 停止发光。需要说明的是，本具体实施方式
中的驱动单元3也可以仅使用 一个PNP三极管Q1，既可以达到基本的目的。此时可将光敏电阻R1的一 端连接电源正极，另一端连接PNP型三极管Ql的基极；PNP型三极管 Ql的发射级连接发光单元4的负极，而集电极接地。但是为了降低电路的 静态损耗，所以增设了 NPN型三极管Q2以及电阻R2、电阻R3和电阻 R4。本具体实施方式
的驱蚊器具有光线自动识别功能，是实施例一的升级 产品，适合一些需要根据光线自动开启驱蚊功能的地方使用，而且由于505 纳米至515纳米之间的光为可见光，因此驱蚊器可以兼做照明之用；此外 翠绿色的光比较漂亮，也具有一定的装饰作用。在花园、庭院、野外等地 方进行露营或者垂钓等各种夜晚户外活动中，本具体实施方式
的驱蚊器可 以起到驱蚊兼照明的双重作用。 一个比较典型的应用就是用于公用电话亭 的照明，电话亭若装上本具体实施方式
的驱蚊器，到了晚上会自动启动， 除了照明，美观之外，还可以使得人们打电话时不惧蚊虫叮咬。实施例三本具体实施方式
的驱蚊器，其也通过电源1为驱蚊器提供4.0伏至6.0 伏的直流电。与实施例二的不同之处在于，本实施例的驱蚊器具有两个驱 动单元3以及两个发光单元4。此外，控制单元2采用了 MCU(微处理器)， 微处理器至少具有两路输出，且内部还设有定时器。微处理器的两路输出 分别控制两个驱动单元3，而两个驱动单元3分别驱动两个发光单元4。其控制单元2、驱动单元3以及发光单元4的具体电路如图4所示， 微处理器连接在电源1两极之间，其上连接有光敏电阻R5，其两路输出分 别连接两个驱动单元3。驱动单元3包括开关级与驱动级。在本具体实施方式
中，开关级主要 包括PNP型三极管Q1，而驱动级主要包括NPN型三极管Q2。驱动单元 3还包括电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9。——其中PNP型三极管Ql的基极通过电阻R7连接微处理器，还通过电阻R6连接电源正极。PNP型三极管Ql的发射极通过电阻R8连接电源1 正极，而其集电极与NPN型三极管Q2的基极连接；此外，PNP型三极管 Ql的集电极还通过电阻R9接地。NPN型三极管Q2的集电极连接发光单 元4的负极，而发光单元4的正极连接电源1正极。每一个发光单元4为 一组并联的发光二极管。所述发光二极管均通过分光分色仪挑选过，使得 每一个发光二极管所发出的光的波长范围在505纳米至515纳米之间，以 保证良好的驱蚊效果。需要说明的是，本具体实施方式
中的驱动单元3也 可以仅使用一个PNP三极管Q1，既可以达到基本的目的。此时可将微处 理器的输出端连接PNP型三极管Ql的基极；PNP型三极管Ql的发射级 连接发光单元4的负极，而集电极接地。但是为了降低电路的静态损耗， 所以增设了 NPN型三极管Q2以及电阻R6、电阻R7、电阻R8和电阻R9。本具体实施方式
驱蚊器的典型结构如图5所示，其包括外罩5、内 罩6、电路板7，电路板7和安装板8。其中外罩5为一个较大的碗形罩， 内罩6为一个较小的碗形罩，外罩6罩在内罩7上。且外罩6和内罩7之 间固定有安装板8，安装板8用于安装一个发光单元4的多个发光二极管。 安装板8具有一个锥环面，另一个发光单元4的多个发光二极管即均匀分 布在所述锥环面上。电路板7固定安装于内罩6的底部，其上设置有控制 单元2、驱动单元3，以及电源1和发光单元4的部分电路。位于安装板8 上的多个发光二极管分别与电路板7电连接。电源1与电路板7电连接， 将市电转换为低压直流电，供给后续的控制单元2、驱动单元3及发光单 元4使用。内罩6的内外表面以及外罩5的内表面可设置反光镀层，起到 聚光效果，减小光的损失。本具体实施方式
的驱蚊器特别适合睡觉、纳凉等场合使用。图6为本具体实施方式
的一种典型使用方式，驱蚊器被吊在床的上方，并连接上市 电。当夜晚降临时，室内光线变暗，光敏电阻R5会感知到光线的变化， 从而给微处理器一个启动信号。微处理器通过第一路驱动单元3点亮位于 电路板7上的发光单元4，其所发出的光如图6和图7所示，开始对图中 的X区域进行驱蚊，同时微处理器内部的定时器开始计时。 一定时间后， 定时器给微处理器一个信号，微处理器则通过另一路驱动单元3点亮位于 安装板8上的第二个发光单元4。第二个发光单元4的照射区域如图6和 图7中所示的Y区域。再经过一定时间后，定时器再给微处理器一个信号，微处理器通过第一个驱动单元3关闭第一个发光单元4，此时第二个发光单元4在X区域之外产生一个闭合的隔离带，即图6和图7中的Y区域， 将蚊虫屏蔽在X区域以外，使得在X区域睡觉的人不致遭受文丛叮咬，也 不会被光线直射眼睛，而影响睡眠和休息。第二个发光单元4会一直点亮， 直到光敏电阻R5感知到白天到来的较强光线，则通过微处理器和驱动单 元3关闭发光单元4。当室内灯光导致驱蚊器误以为白天到来而关闭之后， 一旦关闭室内灯光，则驱蚊器会重复上述动作而重新启动。当然，也可以 人为的切断驱蚊器的电源，主动关闭驱蚊器。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说 明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术 领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若 干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种驱蚊器，包括发光单元以及为所述发光单元供电的电源，其特征在于，所述发光单元包括一个发光二极管，或者并联在一起的两个及两个以上的发光二极管；所述发光二极管为波长范围在490纳米至530纳米之间的发光二极管。
2、 根据权利要求1所述的驱蚊器，其特征在于，所述发光二极管 为波长范围在505纳米至515纳米之间的发光二极管。
3、 根据权利要求2所述的驱蚊器，其特征在于，还包括控制驱 蚊器开关的控制单元，以及在控制单元的控制下驱动发光单元 工作的驱动单元；所述驱动单元分别与电源、控制单元和发光 单元电连接。
4、 根据权利要求3所述的驱蚊器，其特征在于，所述控制单元包 括光敏电阻R1，所述驱动单元包括PNP型三极管Q1;所述光 敏电阻R1的一端连接电源正极，另一端连接PNP型三极管Q1 的基极；所述PNP型三极管Q1的发射级连接发光单元的负极， 而集电极接地；所述发光单元的正极连接电源的正极。
5、 根据权利要求3所述的驱蚊器，其特征在于，所述控制单元包 括光敏电阻Rl，所述驱动单元包括PNP型三极管Ql 、 NPN 型三极管Q2、电阻R2、电阻R3以及电阻R4;所述光敏电阻 Rl —端连接电源的正极，另一端连接PNP型三极管Q1的基极； PNP型三极管Ql的发射极通过电阻R3连接电源的正极，而其 集电极连接NPN型三极管Q2的基极，其基极还通过电阻R2 接地；NPN型三极管Q2的发射极接地，集电极连接发光单元 的负极，其基极还通过电阻R4接地；发光单元的正极连接电源 的正极。
6、 根据权利要求3所述的驱蚊器，其特征在于，所述控制单元包 括微处理器以及与微处理器电连接的光敏电阻R5，且微处理器 内设有定时器；所述驱动单元有两个，所述发光单元也有两个； 所述微处理器至少具有两路输出，每一路输出通过一个驱动单 元驱动一个发光单元。
7、 根据权利要求6所述的驱蚊器，其特征在于，所述驱动单元包 括PNP型三极管Q1;所述微处理器的输出端连接PNP型三极 管Ql的基极；所述PNP型三极管Ql的发射级连接发光单元的 负极，而集电极接地；所述发光单元的正极连接电源的正极。
8、 根据权利要求6所述的驱蛟器，其特征在于，所述驱动单元包 括PNP型三极管Q1、 NPN型三极管Q2、电阻R6、电阻R7、 电阻R8.以及电阻R9;所述微处理器的输出端通过电阻R7连接 PNP型三极管Q1的基极；PNP型三极管Q1的发射极通过电阻 R8连接电源的正极，而其集电极连接NPN型三极管Q2的基极； 此外，其基极还通过电阻R6连接电源的正极；NPN型三极管 Q2的发射极接地，集电极连接发光单元的负极，其基极还通过 电阻R9接地；所述发光单元的正极连接电源的正极。
9、 一种驱蚊方法，其通过电源为发光单元供电，驱动发光单元发 出驱蚊光来驱蚊，其特征在于，其采用一个或者并联在一起的 两个及以上的发光二极管构成发光单元，所述发光二极管为发 光波长在490纳米至530纳米之间的发光二极管；优选的是采 用发光波长在505纳米至515纳米之间的发光二极管。
10、 根据权利要求9所述的驱蚊方法，其特征在于，其还通过微处 理器和光敏电阻组成控制单元，根据环境光线的变化控制两个 驱动单元分别驱动发光单元顺序发光；所述顺序发光是指，首 先使得第一个发光单元发光而驱走X区域的蚊虫，然后关闭该 第一个发光单元而开启第二个发光单元发光，从而在X区域外 围形成一个Y区域来屏蔽所述X区域。
全文摘要
本发明公开了一种驱蚊器，包括发光单元和电源，发光单元包括一个，或者并联在一起的两个及以上的发光二极管；发光二极管的波长范围在490纳米至530纳米之间。一种驱蚊方法，其通过电源为发光单元供电，驱动发光单元发光来驱蚊，其采用一个或者并联的两个及以上的发光二极管构成发光单元，发光二极管的波长在490纳米至530纳米之间；优选的是采用发光波长在505纳米至515纳米之间的发光二极管。采用本发明技术方案驱蚊方法的驱蚊器，具有节能、环保、无污染，驱蚊效果明显的特点。若增加发光二极管的数量提高亮度，可以兼作夜灯，甚至路灯等照明灯具使用；此外，由于其发出的翠绿色光比较漂亮，还可以兼作装饰用灯，因此使用范围广。
文档编号F21V23/00GK101216160SQ20071012570
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月31日 优先权日2007年12月31日
发明者杨银川, 赖君竹 申请人:杨银川;赖君竹