专利名称：太阳能漂浮水净化器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及消毒器，特别涉及一种适用于小型游泳池的水净化器结构。
背景技术：
人们在使用游泳池时，越来越注重泳池中池水的卫生状况，为了提高泳池中水的 水质，通常都要使用到消毒器，市面上常见的消毒器系统一般包括主管路10、次氯酸钠发生 装置30和铜离子发生装置40，如图12所示，其是使用动力装置将水泵到主管路10的盐水 环境中，再借助次氯酸钠发生装置30和铜离子发生装置40所产生的氯、铜离子对池水进行 消毒，然后再将消毒后的池水泵入游泳池中，如此循环。通过前面的介绍可以知道，由于现有的消毒器需要配备水泵等动力装置，造成体 积较大，占用面积大，且需要较高的动力源，因此比较适用于大型游泳池，而对于家用的小 型游泳池而言，则使用成本高，并不实用。为了克服前述缺点，厂家针对小型家用游泳池开发出一种可漂浮在水面上的净化 器结构，其包括壳体及装设在壳体上的太阳能板和铜块，壳体可漂浮在水面上，而太阳能板 装设在壳体的顶面，吸收太阳能并转化为电能，提供铜离子的电解，铜离子与菌体酶的硫氰 基结合而使酶失去活性，有效形成除藻药剂，抑制藻类的生长，从而对池水进行有效的杀菌 消毒作用。这种净化器结构由于是直接对池水进行消毒，无需水泵等大型设备，因此仅靠太 阳能板提供的能量即可。然而，此种结构在使用时也有其局限性由于太阳能板将太阳能转化为电能后，是 即时供给铜离子电解，当日照充足时，太阳能板转换的电能较多，造成释放到水中的铜离子 含量过高，同时含量过高的铜离子与水中氢氧根离子反应，生成绿色的氢氧化铜微粒，使得 池水颜色变绿，特别是当使用者游泳上岸后，氢氧化铜附着在头发上，使头发着色，影响使 用效果；而当日照不足时，太阳能板无法提供足够的电解能量，造成池水消毒效果不佳，失 去使用的意义。鉴于前述分析，本设计人针对目前应用于小型游泳池的净化器结构进行研究改 进，本案由此产生。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种太阳能漂浮水净化器，其通过增加充电电池，太 阳能板转化的电能首先存入充电电池中，再根据需要进行电解，使得铜离子的释放量可控， 提高使用效果。本实用新型的另一目的，在于提供一种太阳能漂浮水净化器，其增加设置钛网，提 高消毒效果。为了达成上述目的，本技术方案的解决方案是一种太阳能漂浮水净化器，包括壳体及装设在壳体上的太阳能板和铜块，还包括 装设在壳体上的钛网、电路板和充电电池，太阳能板与充电电池连接，为充电电池充电；充电电池再为电路板提供电源；电路板周期倒极为铜块和钛网供电。上述钛网套设在铜块的外部。上述壳体上还固定有一装有氯化钠颗粒的药丸固定罩。上述充电电池还连接一 LED。上述LED外还设有一散热片。采用上述方案后，本实用新型具有以下改进(1)通过增加一充电电池，太阳能板转化的电能首先存入充电电池中，再由电路板 上的控制装置控制通电与否，可有效控制铜离子的释放量，避免天气状况对消毒效果的影 响，提高使用效果；(2)增加钛网，当钛网通电而铜块不工作时，使铜块的两极短接至钛网的负极或比 该负极更低的电压，使得此时铜块的电势等于或低于钛网负极，不能产生铜离子，从而避免 设计之外的铜离子的释放，铜离子的释放量精确可控，确保池水的质量；(3)本实用新型更可将钛网套设在铜块的外部，这样实现二者的均勻接触，使得铜 块的表面腐蚀均勻。
[0019]图1是本实用新型的立体分解图；[0020]图2是本实用新型的组合俯视图；[0021]图3是本实用新型的组合剖视图；[0022]图4是本实用新型的使用状态图；[0023]图5是本实用新型的总控制图；[0024]图6是图5中主控部分的放大示意图；[0025]图7是铜块和钛网均未通电时的电路图；[0026]图8是钛网通电而铜块未通电时的电路图；[0027]图9是钛网倒极通电而铜块未通电时的电路图[0028]图10是钛网未通电而铜块通电时的电路图；[0029]图11是钛网未通电而铜块倒极通电时的电路图[0030]图12是现有消毒器系统的示意图。
具体实施方式首先参考图1所示，本实用新型是一种太阳能漂浮水净化器，其包括壳体、太阳能 板2、LED 3、散热片4、电路板5、充电电池6、铜块7和钛网8，以下分别进行说明。壳体包括上本体11和下本体12，其中，下本体12为盆状结构，且底部分别向内形 成二凸起，当从下向上看时，具有二容置部121、122，上本体11的形状类似倒扣的盆状，与 下本体12相互扣合，形成一封闭的容置腔。太阳能板2固定在上本体11的外表面顶部，便于吸收太阳能，且为了避免漏电，延 长太阳能板2的使用寿命，此实施例中还在太阳能板2的表面严密包覆一绝缘板21，参考图 2所示。太阳能板2与充电电池6连接，在阳光充足时，为充电电池6充电。[0035]电路板5固定在容置腔中，并架设在二容置部121、122的底部，同时将充电电池6 卡置在电路板5与下本体12之间；电路板5上设有MCU及电子开关(如图6)，MCU连接充 电电池6，并为电子开关及铜块7、钛网8供电，同时在电子开关的控制下，改变对铜块7、钛 网8的供电极性及电量，由于本技术方案将太阳能板2转化的电能首先存储在充电电池6 中，而利用充电电池6直接提供铜、氯离子的电离，这样使得充电电池6的输出电压可控，电 解铜量可调，提高使用效果。铜块7为纯铜或铜锌合金，钛网8上具有钼族氧化物涂层，且钛网8和铜块7均具 有数对正极和负极，为了减小体积，钛网8与铜块7之间的距离设置为5mm 400mm，最优为 5mm 200mm ；为了简化结构，在本实施例中，铜块7设计为柱状形态，先将铜块7放置在下 本体12底部的容置部121中，外部套设钛网8，并在钛网8的外部套设过滤网罩81，最后使 用固定塞82将铜块7、钛网8、过滤网罩81固定在一起。铜块7和钛网8的电离可在盐水中进行，此处既可以另外单独向游泳池中放入稀 释的盐水溶液，还可以如本实施例中所示，通过将盐水的主要原料——氯化钠颗粒放置在 一药丸固定罩9中，然后使用固定塞82将该药丸固定罩9固定在下本体12的容置部122 内，如图3所示，这样，将净化器放入水中，药丸固定罩9中的氯化钠颗粒遇水自动溶解，为 铜块7和钛网8的电离提供盐水环境，使用非常方便。另外，为了增加净化器的趣味性，还在壳体的容置腔内设置一 LED 3，其与电路板 5连接，并在电路板5的控制下为其供电；由于LED 3的发热量较大，还在下本体12上固定 一散热片4，用以延长LED 3的使用寿命；且为了增强LED 3的发光亮度，还在LED 3的上 方罩设一反光罩31。实际工作时，综合参考图6所示，净化器漂浮在水面上(见图4)，在白天，太阳能 板2吸收太阳能，为充电电池6充电；夜晚时，设置为22:00前，电路板5控制充电电池6为 LED 3供电，开始照明，形成游泳池中的点点灯光，增强趣味性，而在22 00过后，开始为铜 块7、钛网8供电，对池水消毒，其具体的控制方法是当净化器释放铜时，为铜块7供应恒 定电流，并周期倒极铜块7的正、负极，同时使钛网8的正、负极处于悬空状态；在释放氯时， 为钛网8提供电解电压，周期倒极钛网8的正、负极，同时将铜块7的正、负极短接，再与钛 网8的负极连接，或施加低于钛网8负极电压的电压。此外，在释放铜时，为了便于控制铜的电解量，可以为铜供应恒定电流，也可提供 锯齿波或正弦波半波的电流，并计算溶解定量铜块所对应的电量所需的时间；还可以等间 隔采样铜块的电流并计算每一个间隔内的电量绝对值和计算总累计值的电量，从而计算出 溶解定量铜块对应的电量的所需时间；或者以流过铜块的电量的绝对值的电容积分形式算 出溶解定量铜块对应的电量的所需时间。再请参考图7至图11所示，MCU 4主要是通过5个继电器K1、K2、K 3、Κ4、Κ5实 现对电极的供电控制。另外，需要说明的是，为了方便控制，将所有钛网8的正极均短接于 一点，即图中的SALT+，而所有钛网8的负极短接于SALT-，同理，所有铜块7的正极短接于 ⑶+，所有铜块7的负极短接于⑶_。继电器K3为单刀单掷继电器，其有两种工作状态导通(闭合，即ON)和未导通 (断开，即OFF)，且其常态(OFF)为断开状态，一端与电源连接，另一端分别连接继电器Kl 的常开触点和继电器K2的常闭触点。[0043]其余继电器1(1、1(2、1(4、1(5均为单刀双掷继电器，且在未导通(即OFF)状态时，固 定端均与常闭触点搭接，而在导通(即ON)状态时，固定端转而与常开触点搭接；连接关系 分别为继电器Kl的固定端连接钛网8的负极，常闭触点接地；继电器K2的固定端连接钛 网8正极，常开触点接地；继电器K4的固定端连接铜块7负极，常闭触点接地或比地更低的 电压(此实施例以接地为例)，常开触点连接恒流源；继电器K5的固定端连接铜块7正极， 常闭触点与继电器K4的常闭触点连接，常开触点连接恒流源。首先参考图7所示，其是说明钛网8和铜块7均未通电时的电路连接图(状态1)， 此时继电器K 3、继电器K1、K2、K4、K5均处于of f状态，此时钛网8为断电状态，而铜块7的 正负极短接，经由电感Ll连接芯片CMD4115的LX端，配合参考图12所示，其为芯片CMD4115 的内部连接框图，此时由于电感Ll和电阻R26上的电流为O，无电流通过电流采样电路，CS 比较器(Current Sense comparator)输出高电平，将MOS打开，从而将LX端拉低，使铜块 7的两个电极处于接地状态。再请参考图8所示(状态2)，需要对钛网8通电产生氯时，是由MCU4通过PWM方 式控制继电器K 3闭合，其余继电器保持off状态不变，此时电解电流由继电器K 3通过继 电器K2的常闭触点进入钛网8的正极(SALT+)，再由钛网8的负极(SALT-)经由继电器Kl 的常闭触点、电阻R30接地，并利用电阻R 30采集电流信号，用于对钛网8的电解过程进行 监控，此时钛网8处于正极电解模式；而继电器K4、K5由于保持off状态，而使铜块7保持 接地状态，相当于铜块7的正负极电势相同，并不受钛网8通电的影响，因此铜板2不会产 生铜溶解现象，避免铜离子的释放。再请参考图9所示(状态3)，为了保证去除钛网8的表面水垢，在间隔适当时间 后，MCU 4控制继电器Kl和K2均变为ON状态，也即固定端均搭接到常开触点，此时电解电 流通过继电器Kl的常开触点进入到钛网8的负极(SALT-)，流过钛网8后再经过钛网的正 极(SALT+)、继电器K2的常开触点、电阻R 30接地，使钛网8处于倒极电解模式；此时继电 器K4、K5与图8中状态相同，铜块7不工作，在此不再赘述。如图10所示(状态4)，是铜块7进行正极电解的电路连接图，此时继电器K2、继 电器K3处于off状态，继电器Kl处于ON状态，则钛网8无电压，为悬空状态；继电器K4处 于OFF状态，继电器K5处于ON状态，K5的固定端搭接到常开触点，则芯片CMD4115输出恒 流源经由继电器K5到达铜块7的正极(⑶+)，流过铜块7后、经过铜块7的负极(⑶-)继电 器K4的常闭触点、电感Li、到CMD4115的LX端，具体来说，同时参考图12所示，当Vin-Visns < 85mV时，CS比较器输出输出高电平，MOS开启，而当当Vin-Visns > 115mV时，CS比较器 输出输出低电平，MOS关闭，如此反复，流过电阻R26的平均电流为(85+115)/(2*0. 56)= 179mA，从而为铜块7提供恒定的电解电流。再请参考图11所示(状态5)，为了均衡铜块7的溶解腐蚀程度，需每隔一段时间， 对加载在铜块7上的电压进行倒极，该图即是说明MCU 4控制继电器K4处于ON状态，而继 电器K5处于OFF状态，此时CMD4115输出恒流源通过继电器K4的常开触点到铜块7的负 极(⑶_)，再由铜块7的正极(⑶+)通过继电器K5的常闭触点、电感L1、LX点。另外，前述实施例中的钛网8还可更换为石墨极板，且药丸固定罩9中放置溴化 钠颗粒，当给石墨极板通电时，极板的阳极释放溴消毒剂，其余与前述实施例中所述结构相 同，在此不再赘述。
权利要求一种太阳能漂浮水净化器，包括壳体及装设在壳体上的太阳能板和铜块，其特征在于还包括装设在壳体上的钛网、电路板和充电电池，太阳能板与充电电池连接，为充电电池充电；充电电池再为电路板提供电源；电路板周期倒极为铜块和钛网供电。
2.如权利要求1所述的太阳能漂浮水净化器，其特征在于所述钛网套设在铜块的外部。
3.如权利要求1所述的太阳能漂浮水净化器，其特征在于所述壳体上还固定有一装 有氯化钠颗粒的药丸固定罩。
4.如权利要求1所述的太阳能漂浮水净化器，其特征在于所述充电电池还连接一LED。
5.如权利要求4所述的太阳能漂浮水净化器，其特征在于所述LED外还设有一散热片。
专利摘要本实用新型公开一种太阳能漂浮水净化器，包括壳体及装设在壳体上的太阳能板和铜块，还包括装设在壳体上的钛网、电路板和充电电池，太阳能板与充电电池连接，为充电电池充电；充电电池再为电路板提供电源；电路板周期倒极为铜块和钛网供电。此种水净化器通过增加充电电池，太阳能板转化的电能首先存入充电电池中，再根据需要进行电解，使得铜离子的释放量可控，提高使用效果。
文档编号E04H4/12GK201660471SQ201020111320
公开日2010年12月1日 申请日期2010年1月26日 优先权日2010年1月26日
发明者林华乡 申请人:明达实业(厦门)有限公司