本發(fā)明涉及水龍頭設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭。

背景技術(shù)：

臭氧是一種強氧化劑，在一定濃度下可迅速殺滅空氣中的細菌。臭氧的殺菌力要比氯快600倍，比紫外線快3000倍，臭氧被認為是當(dāng)今消毒、除污染最理想的一種手段。在食物凈化、飲用水凈化、消毒滅菌、空氣凈化、果蔬保鮮、防霉、洗浴、美容、保健、養(yǎng)魚、澆花、除臭等多個領(lǐng)域得到了廣泛的運用，而臭氧一般易于分解無法儲存，需現(xiàn)場制取現(xiàn)場使用，所以凡是能用到臭氧的場所均需使用臭氧發(fā)生器。隨著技術(shù)的發(fā)展，臭氧發(fā)生器越來越多元化，小型臭氧發(fā)生器得到了廣泛的運用，如在家用空氣凈化器、凈水器等家用電器中的運用，取得了良好的效果。

微型渦輪發(fā)電機通過自來水管道內(nèi)的水流驅(qū)動產(chǎn)生電力輸出，能夠滿足小型的臭氧發(fā)生器的驅(qū)動要求，將兩者結(jié)合在一起能夠用于產(chǎn)生臭氧水?；谏鲜鏊悸罚袊鴮＠?00420067731.X公開了一種自發(fā)電式臭氧殺菌凈水器，在凈水器內(nèi)安裝有臭氧發(fā)生器、微型發(fā)電機、自來水推動的旋轉(zhuǎn)葉輪以及電器裝置，開啟自來水閥門；自來水在射流孔的作用下產(chǎn)生高壓水流，推動葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動微型發(fā)電機產(chǎn)生電壓，供臭氧發(fā)生器工作，產(chǎn)生的臭氧氣體與自來水混合，生成臭氧水。利用臭氧水可以用于消毒殺菌。

但是，現(xiàn)有技術(shù)中，由于臭氧雖然易溶于水，但臭氧并不能完全溶液水，而臭氧與水的混合效果會大大影響臭氧水中的臭氧含量，從而影響消毒殺菌的效果，提高臭氧與水的混合一般采用混合泵、曝氣塔或者射流器，這些裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以集成設(shè)置在微型的自發(fā)電式臭氧殺菌凈水器中，另外對于臭氧發(fā)生器的工作效能也缺乏動態(tài)監(jiān)測，是否產(chǎn)生足夠的臭氧，這無法得知，這直接影響了現(xiàn)有的自發(fā)電式臭氧殺菌凈水器之類的產(chǎn)品的長期使用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭，能夠?qū)崿F(xiàn)普通水與臭氧水之間的切換，以及能夠使得臭氧與自來水的接觸時間加長，從而提升臭氧在水中的含量。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭，包括微型渦輪發(fā)電機、臭氧發(fā)生器以及拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)；微型渦輪發(fā)電機與一蓄電池連接，微型渦輪發(fā)電機包括發(fā)電機主體、葉輪腔以及設(shè)于葉輪腔內(nèi)的葉輪；發(fā)電機主體與葉輪連接，葉輪腔的出水端通過供水管道與出水口連接，葉輪腔的進水端設(shè)置拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)，蓄電池通過一手動開關(guān)與臭氧發(fā)生器連接，臭氧發(fā)生器的臭氧輸出端設(shè)置在供水管道內(nèi)，位于拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)的前端，臭氧氣體進入供水管道后，與水流一起通過拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)后噴射到葉輪上。使用時，供水管道內(nèi)的水流從葉輪腔的進水端向出水端方向流動，水流驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機主體發(fā)電，將產(chǎn)生的電能存在到蓄電池中，蓄電池與臭氧發(fā)生器連接，驅(qū)動臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧，臭氧從臭氧輸出端進入到供水管道內(nèi)，由于位于拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)的前端，臭氧氣體進入供水管道后，隨著水流一起通過拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)，臭氧氣體和水流一起噴射到葉輪上，葉輪轉(zhuǎn)動同時也使得臭氧氣體和水流充分混合，此時葉輪達到了一個混合泵的效果，從而提升了臭氧水中臭氧的含量。通過控制手動開關(guān)，從而開啟或者關(guān)閉臭氧發(fā)生器，實現(xiàn)供應(yīng)臭氧水或者普通水，在這兩種供水方式下，微型發(fā)電機始終保持工作，保證了蓄電池內(nèi)有充足的電能。

進一步的，供水管道上設(shè)置有一角閥，角閥與臭氧輸出端之間的供水管道上設(shè)置有滾筒式的過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)傾斜插入供水管道內(nèi)，過濾網(wǎng)的后端設(shè)置有可拆卸的封堵帽。通過過濾網(wǎng)的設(shè)置，將水流中的雜質(zhì)過濾掉，防止雜質(zhì)卡住微型渦輪發(fā)電機的葉輪，造成該微型渦輪發(fā)電機不能正常工作的情況發(fā)生；另外，本發(fā)明中過濾網(wǎng)的后端設(shè)置有可拆裝的封堵帽，可以清理過濾網(wǎng)內(nèi)的雜質(zhì)，同時當(dāng)該過濾網(wǎng)發(fā)生損壞時也可以更換該過濾網(wǎng)。

進一步的，拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)包括壓縮端、擴張段以及噴射孔，水流從壓縮端進入噴射孔，再從噴射孔進入擴張段，擴張段為錐體結(jié)構(gòu)，壓縮端為半橢圓體結(jié)構(gòu)，噴射孔正對葉輪。采用拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)有利于水流的流動，而避免由于供水管道內(nèi)的水壓過低造成水流力不足的問題。

拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)是一個收縮--擴張型噴管，通過此噴管能夠使具有一定壓力及速度較低的氣體、液體產(chǎn)生較高的速度。其基本結(jié)構(gòu)為兩邊開口大，中間為噴射孔，該噴射孔的尺寸較兩邊的開口尺寸要小，拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)包括壓縮端、擴張段以及噴射孔，當(dāng)水流從壓縮端進入流經(jīng)噴射孔后進入擴張段，經(jīng)過這樣的結(jié)構(gòu)后，其流速會極大的加快，使具有很大的沖擊力。

進一步的，葉輪腔的進水端位于葉輪腔的下端，葉輪腔的出水端設(shè)置在葉輪腔的上端，進水端和出水端均與葉輪葉片相對應(yīng)。

進一步的，臭氧發(fā)生器包括可控硅模塊、高頻高壓模塊以及臭氧管，可控硅模塊與手動開關(guān)連接，調(diào)節(jié)輸入到高頻高壓模塊的電流大??；高頻高壓模塊產(chǎn)生高頻高壓電流在臭氧管內(nèi)產(chǎn)生臭氧氣體。

進一步的，兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭還具有控制單元，控制單元包括控制器、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、顯示報警模塊以及臭氧檢測模塊，控制器與參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、顯示報警模塊電性連接，臭氧檢測模塊用于實時檢測臭氧輸出端的臭氧含量信息并將臭氧含量信息傳送到控制器的信號輸入端，控制器的信號輸出端與可控硅模塊連接。使用時，通過參數(shù)預(yù)設(shè)模塊設(shè)定臭氧含量的預(yù)設(shè)值，然后與臭氧檢測模塊獲得臭氧含量實測值比較，向可控硅模塊輸出控制信號，通過調(diào)整電流大小來實現(xiàn)臭氧含量的控制，顯示報警模塊實時顯示臭氧檢測模塊獲取的臭氧含量信息，當(dāng)異常時發(fā)出報警提示。因為水體中臭氧含量檢測儀器較為復(fù)雜，難以集成到水龍頭設(shè)備中，通過檢測臭氧發(fā)生器的臭氧含量，從而能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)臭氧發(fā)生器是否正常工作，而且在臭氧與水流混合條件不改變的情況下，能夠通過控制進入供水管道內(nèi)的臭氧含量來控制臭氧水中的臭氧含量。

進一步的，臭氧檢測模塊包括一臭氧檢測器，臭氧檢測器的氣體采集端安裝在臭氧輸出端上。

進一步的，微型渦輪發(fā)電機、臭氧發(fā)生器、蓄電池以及臭氧檢測器集成設(shè)置在于同一保護殼內(nèi)。

采用上述技術(shù)方案，由于將臭氧輸出端位于拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)的前端，臭氧氣體進入供水管道后，隨著水流一起通過拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)，臭氧氣體和水流一起噴射到葉輪上，葉輪轉(zhuǎn)動同時也使得臭氧氣體和水流充分混合，此時葉輪達到了一個混合泵的效果，從而提升了臭氧水中臭氧的含量。另外，通過手動開關(guān)的設(shè)置，實現(xiàn)臭氧水與普通水之間的切換，保證微型渦輪發(fā)電機持續(xù)發(fā)電。再者，通過實時檢測臭氧輸出端的臭氧含量，能夠有效地監(jiān)測臭氧發(fā)生器的工作狀態(tài)，而且通過調(diào)節(jié)輸入到臭氧發(fā)生器中的電流大小，來控制臭氧含量，從而保證臭氧水在一個合理區(qū)別內(nèi)，既能夠達到消毒殺菌的良好效果，避免出現(xiàn)臭氧含量不足。特別是在長期使用過程中，肉眼難以直接觀測到水流中是否具有臭氧，避免在臭氧發(fā)生器已經(jīng)失效的情況下還繼續(xù)使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中的葉輪與拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭中臭氧發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明的兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭中控制器結(jié)構(gòu)框圖；

圖中，1-供水管道，2-微型渦輪發(fā)電機，3-臭氧發(fā)生器，31-臭氧輸出端，4-蓄電池，5-控制單元，6-保護殼，7-臭氧檢測器，8-角閥，9-過濾網(wǎng)，10-封堵帽，11-拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)，12-出水口，21-葉輪腔，22-葉輪，111-噴射孔，112-擴張段，113-壓縮端。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，一種兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭，包括微型渦輪發(fā)電機2、臭氧發(fā)生器3以及拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11；微型渦輪發(fā)電機2與一蓄電池4連接，微型渦輪發(fā)電機2包括發(fā)電機主體、葉輪腔21以及設(shè)于葉輪腔21內(nèi)的葉輪22；發(fā)電機主體與葉輪22連接，葉輪腔21的出水端通過供水管道1與出水口12連接，葉輪腔21的進水端設(shè)置拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11，蓄電池4通過一手動開關(guān)與臭氧發(fā)生器3連接，臭氧發(fā)生器3的臭氧輸出端31設(shè)置在供水管道1內(nèi)，位于拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11的前端，臭氧氣體進入供水管道1后，與水流一起通過拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11后噴射到葉輪22上。

使用時，供水管道1內(nèi)的水流從葉輪腔21的進水端向出水端方向流動，水流驅(qū)動葉輪22旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機主體發(fā)電，將產(chǎn)生的電能存在到蓄電池4中，蓄電池4與臭氧發(fā)生器3連接，驅(qū)動臭氧發(fā)生器3產(chǎn)生臭氧，臭氧從臭氧輸出端31進入到供水管道1內(nèi)，由于位于拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11的前端，臭氧氣體進入供水管道1后，隨著水流一起通過拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11，臭氧氣體和水流一起噴射到葉輪22上，葉輪22轉(zhuǎn)動同時也使得臭氧氣體和水流充分混合，此時葉輪22達到了一個混合泵的效果，從而提升了臭氧水中臭氧的含量。通過控制手動開關(guān)，從而開啟或者關(guān)閉臭氧發(fā)生器，實現(xiàn)供應(yīng)臭氧水或者普通水，在這兩種供水方式下，微型發(fā)電機2始終保持工作，保證了蓄電池4內(nèi)有充足的電能。

如圖1所示，供水管道1上設(shè)置有一角閥8，角閥8與臭氧輸出端31之間的供水管道1上設(shè)置有滾筒式的過濾網(wǎng)9，過濾網(wǎng)9傾斜插入供水管道1內(nèi)，過濾網(wǎng)9的后端設(shè)置有可拆卸的封堵帽10。通過過濾網(wǎng)9的設(shè)置，將水流中的雜質(zhì)過濾掉，防止雜質(zhì)卡住微型渦輪發(fā)電機2的葉輪，造成該微型渦輪發(fā)電機2不能正常工作的情況發(fā)生；另外，本發(fā)明中過濾網(wǎng)9的后端設(shè)置有可拆裝的封堵帽10，可以清理過濾網(wǎng)9內(nèi)的雜質(zhì)，同時當(dāng)該過濾網(wǎng)9發(fā)生損壞時也可以更換該過濾網(wǎng)9。另外，通過過濾網(wǎng)9傾斜設(shè)置，雜質(zhì)可以在過濾網(wǎng)9的后端沉淀，有利于雜質(zhì)的清理。

如圖2所示，拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11包括壓縮端113、擴張段112以及噴射孔111，水流從壓縮端113進入噴射孔111，再從噴射孔111進入擴張段112，擴張段112為錐體結(jié)構(gòu)，壓縮端113為半橢圓體結(jié)構(gòu)，噴射孔111正對葉輪22。

拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11是一個收縮--擴張型噴管，通過此噴管能夠使具有一定壓力及速度較低的氣體、液體產(chǎn)生較高的速度。其基本結(jié)構(gòu)為兩邊開口大，中間為噴射孔111，該噴射孔111的尺寸較兩邊的開口尺寸要小，拉瓦爾噴射結(jié)構(gòu)11包括壓縮端113、擴張段112以及噴射孔111，當(dāng)水流從壓縮端113進入流經(jīng)噴射孔111后進入擴張段112，由于噴射孔111截面較小從而流速明顯迅速加快，然后立即進入擴張段112，此時水流速度依然較快，與葉輪22發(fā)生接觸。經(jīng)過這樣的結(jié)構(gòu)后，水流產(chǎn)生一種氣爆現(xiàn)象，其流速會極大的加快，使具有很大的沖擊力。

如圖2所示，葉輪腔21的進水端位于葉輪腔21的下端，葉輪腔21的出水端設(shè)置在葉輪腔21的上端，進水端和出水端均與葉輪22的葉片相對應(yīng)。

通過這一結(jié)構(gòu)設(shè)計，沖擊的水流作用在葉輪22的葉片上，水流從葉輪腔21的進水端到達葉輪腔21的出水口所經(jīng)過的路徑是沿著葉輪22轉(zhuǎn)動方向的一端弧形，這樣水流和葉輪22接觸的時間明顯延長，而且在這接觸時間段內(nèi)水流一直推動葉輪22轉(zhuǎn)動，從而顯著提升了也微型渦輪發(fā)電機2的工作效率。

如圖3所示，臭氧發(fā)生器3包括可控硅模塊、高頻高壓模塊以及臭氧管，可控硅模塊與手動開關(guān)連接，調(diào)節(jié)輸入到高頻高壓模塊的電流大小；高頻高壓模塊產(chǎn)生高頻高壓電流在臭氧管內(nèi)產(chǎn)生臭氧氣體。

如圖4所示，兩用水動力自發(fā)臭氧水龍頭還具有控制單元5，控制單元5包括控制器、參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、顯示報警模塊以及臭氧檢測模塊，控制器與參數(shù)預(yù)設(shè)模塊、顯示報警模塊電性連接，臭氧檢測模塊用于實時檢測臭氧輸出端的臭氧含量信息并將臭氧含量信息傳送到控制器的信號輸入端，控制器的信號輸出端與可控硅模塊連接。使用時，通過參數(shù)預(yù)設(shè)模塊設(shè)定臭氧含量的預(yù)設(shè)值，然后與臭氧檢測模塊獲得臭氧含量實測值比較，向可控硅模塊輸出控制信號，通過調(diào)整電流大小來實現(xiàn)臭氧含量的控制，顯示報警模塊實時顯示臭氧檢測模塊獲取的臭氧含量信息，當(dāng)異常時發(fā)出報警提示。因為水體中臭氧含量檢測儀器較為復(fù)雜，難以集成到水龍頭設(shè)備中，通過檢測臭氧發(fā)生器的臭氧含量，從而能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)臭氧發(fā)生器是否正常工作，而且在臭氧與水流混合條件不改變的情況下，能夠通過控制進入供水管道內(nèi)的臭氧含量來控制臭氧水中的臭氧含量。

優(yōu)選地，臭氧檢測模塊包括一臭氧檢測器7，臭氧檢測器7的氣體采集端安裝在臭氧輸出端31上。

優(yōu)選地，微型渦輪發(fā)電機2、臭氧發(fā)生器3、蓄電池4以及臭氧檢測器7集成設(shè)置在于同一保護殼6內(nèi)。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實施方式進行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。