一种基于辐射制冷温差发电的智能捕蚊器装置的制作方法

1.本技术涉及光学技术领域，涉及一种基于辐射制冷温差发电的智能捕蚊装置。


背景技术：

2.光触媒是光与触媒的合成词，是一种以二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称。光触媒具有以下主要功能和特点：
①
全面性：光触媒可以有效地降解甲醛、硫化氢、苯、甲苯、二甲苯、氨、tvoc等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；
②
持续性：在反应过程中，光触媒本身不会发生变化和损耗，在光的照射下可以持续不断地净化污染物，具有时间持久、持续作用的优点；
③
安全性：无毒、无害，对人体安全可靠；最终的反应产物为二氧化碳、水和其他无害物质，不会产生二次污染。在实践中利用它产生二氧化碳的特性用于捕蚊器中，二氧化碳对蚊虫具有吸引作用。但是当前一般的户外捕蚊器，为了维持其工作需要额外配置电路使用市电或太阳能与储能电池结合，这样增加了捕蚊器的成本，且对安装的位置有了一定的限制。
3.为此，需要改进现有的捕蚊器。


技术实现要素：

4.为解决上述存在的问题。本技术提出一种基于辐射制冷温差发电的新型的智能捕蚊器，以解决上述提及的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用如下的技术方案：
6.一种基于辐射制冷温差发电的智能捕蚊装置，其特征在于，包括：
7.框体、防逃逸装置、发光模块及冷凝水模块，
8.所述框体的顶部配置有电源模块，所述电源模块连接所述电源模块包括热电片，
9.所述防逃逸装置包括：复数叶片及驱动部件，所述叶片通过传递部件连接并连接至所述驱动部件，
10.所述框体的与顶部相对的底部设有底座，所述底座上设有固定底座，所述固定底座上配置有发光模块，
11.所述冷凝水模块包括冷凝管道及水槽，所述冷凝管道一端连接凹槽，另一端连接配置于框体内的水槽，且所述水槽位于发光模块的上方，所述水槽内配置有加热板。其采用的辐射制冷薄膜，可以全天候，不受环境因素影响的进行自供电，无需外部电源供电。
12.优选的，该驱动部件为步进电机，其配置于框体的顶部，且所述步进电机输出端连接百叶窗。所述步进电机通过齿轮或者皮带传动带动叶片通过翻转而实现百叶窗闭合。
13.优选的，该电源模块包括热电片，所述热电片包括热端、冷端和输出导线，
14.其中，所述冷端的辐射制冷材料为p薄膜，热端为导热性能良好的铝片。
15.优选的，该热电片包括第一热电片及第二热电片，且第一热电片及第二热电片倾斜一定角度。
16.优选的，该基于辐射制冷温差发电的智能捕蚊装置，其特征在于，还包括凹槽，其
配置于热电片的边缘，用以汇聚经辐射制冷薄膜液化的水珠。
17.优选的，该凹槽的一侧设有出水口，所述出水口连接至冷凝管道。
18.优选的，该基于辐射制冷温差发电的智能捕蚊装置，其特征在于，还包括电路控制箱，其配置于所述框体的顶部且位于热电片的下方侧。
19.优选的，该加热板为ptc加热板，其配置于水槽内，所述ptc加热板电性连接控制单元。
20.优选的，该发光模块为光触媒灯管，其电性连接控制单元。
21.优选的，该框体的顶部配置有固定板，所述固定板用于固定所述电源模块和/或电路控制箱。
22.有益效果
23.本技术实施方式的基于辐射制冷温差发电的新型智能捕蚊器，其采用的辐射制冷薄膜，可以全天候，不受环境因素影响的进行自供电，无需外部电源供电，且不需要储能装置。此外，绿色环保，对外界环境无任何干扰，可以实现全自动控制。本技术实施方式的捕蚊器采用自供电的方式克服利用太阳能电池板时对安装位置要求的限制以及为了供其在夜间使用还需要电池来存储能量以供夜间使用，提高了运行的经济效益。
附图说明
24.图1为本技术实施例的捕蚊器的结构示意图，
25.图2为本技术实施例的捕蚊器的俯视示意图，
26.图3为本技术实施例的捕蚊器的后视示意图，
27.图4为本技术实施例的捕蚊器的前视示意图，
28.图5为本技术实施例的捕蚊器的右视示意图，
29.图6为本技术实施例的捕蚊器的左视示意图，
30.图7为本技术实施例的捕蚊器的水槽内部示意图，
31.图8为本技术实施例的捕蚊器的驱动电路拓扑示意图。
具体实施方式
32.以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本技术而不限于限制本技术的范围。实施例中采用的实施条件可以如具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。
33.本技术提出一种基于辐射制冷温差发电的新型智能捕蚊装置(下称装置)。其利用百叶窗式的智能开关防逃逸装置，用以困住蚊虫并将困住的蚊虫采用高温方式杀灭。该防逃逸装置包括：步进电机、步进电机的输出端连接百叶窗叶片，基于步进电机的驱动旋转叶片以打开或关闭。捕蚊装置处于灭蚊模式下时，控制单元输出信号，步进电机转动，进而带动叶片旋转以关闭，ptc加热板开始工作。本实施方式中，通过控制步进电机所转圈数达到叶片开启和关闭的程度(叶片开启状态及闭合状态)。控制单元采用stm32f103芯片。灭杀蚊虫时，采用ptc加热水的方式，其中，水经由冷凝水装置进行收集，热点片冷端为辐射制冷材料，比环境温度低，且具有倾斜一定的角度，利用不同的温度差，使空气中的水冷凝，冷凝后的水经过辐射制冷薄膜进入凹槽，由凹槽收集后通过管道进入水槽之中，提供水源。加热期
间，由控制器经隔离模块控制光触媒灯管关闭，电源仅为ptc加热板供电，稳定其电压，提高效率。加热后，捕蚊器内部温度超出蚊子的生存温度范围(10℃-40℃)，使其慢性死亡。同时，内部环境温度升高，热电片热端温度随之升高，带来更大的温差和输出电压，可进一步稳定加热板的工作，对能量进行二次利用，提高装置效率。
34.上述装置的工作原理及工作流程如下：
35.在白天时段(如：6：00-18：00)，由于光触媒灯管效果不明显且热电片温差较低，电源仅为控制单元供电，其内部时钟寄存器开始计时。在夜间时段(如18：00-23：00)，此时百叶窗叶片处于打开状态，电源模块电性连接光触媒灯管及控制单元并为其进行供电，此时光触媒灯管将空气中的有害气体转换为二氧化碳等物质，从而吸引蚊虫的到来，叶片倾斜的初始状态一定程度上阻挡了蚊虫的逃离。在凌晨时段(如：23：00-5：00)，控制单元发出电机控制信号，使步进电机按照一定的圈数旋转，从而使百叶窗叶片处于关闭状态，此时光电煤灯管关闭，电源为ptc加热板和控制单元供电，通过加热水至水蒸气形态使内部环境温度升高，蚊虫处于封闭状态下，无法逃离二被灭杀。在使用过程中，用电设备的错开使用也为电压的稳定提供了保障。
36.冷凝水装置处于全天候工作状态，空气中的水汽遇到温度更低的辐射制冷薄膜时，产生液化现象，从而经凹槽汇入到水槽之中，进行储水。同时可以通过在水槽壁上部另接管道至捕蚊器外侧，从而可以有效地防止雨水天气或其他情况下造成的储水过多。该装置在实现绿色环保的同时可以最大程度地吸引蚊虫，达到捕蚊的效果。
37.下面结合附图1－图8来详细地描述本技术提出的捕蚊装置。
38.该捕蚊装置包括：
39.框体，该框体的顶部配置有热电片1，该热电片1(包括，第一热电片1a及第二热电片1b)以构成电源模块，
40.框体的一侧配置有复数叶片2，叶片2直接通过传递部件连接(图未示)，叶片2的一侧连接至配置于框体顶部的步进电机3，且步进电机3位于热电片1的下方侧，
41.框体的相对的两侧配置有凹槽4，
42.框体的底部设有底座10，底座10上设有固定底座9，固定底座9上配置有发光模块8，
43.框体内设有水槽7，该水槽7位于发光模块8的上方，水槽7内配置有加热板11，水槽7连接冷凝管道6，通过冷凝管道6将冷凝水引导至水槽7内。
44.较佳的，该发光模块8为光触媒灯管。较佳的，该捕蚊装置还包括电路控制箱5，其电性连接至步进电机3。
45.本实施方式中，电源模块由热电片1构成，热电片1包括热端、冷端和输出导线。其中，冷端辐射制冷材料为p(vdf-hfp)薄膜，掺杂3um的sio2小球，热端为导热性能良好的铝片。凹槽4、冷凝管道6、水槽7构冷凝水模块成，如图2所示，热电片1两侧设置有凹槽，经辐射制冷薄膜液化的水珠汇聚。步进电机3、百叶窗叶片2及牵拉绳12构成防逃逸装置，当控制器设定完时间，步进电机3按照时间周期性地控制百叶窗叶片2的开启关闭。框体采用长方体的塑料框架。
46.捕蚊器的驱动电路拓扑如图8所示，
47.控制单元电性连接至步进电机，步进电机的输出端连接至百叶窗叶片；控制单元
电性连接至ptc加热板；控制单元电性连接至光触媒灯管。控制单元连接至电源模块(图未示)，尤其提供驱动电能。在一实施方式中，还包括储能单元，其连接电源模块及控制单元，由储能单元存储多余的电能。控制单元包括stm32f103zet6单片机，通过内部时钟电路模块，设置装置的调节时间范围，利用软件程序烧录，在设置好的时间节点输出电压信号，控制步进电机3的运动、光触媒灯管8和ptc加热板11的工作。电源模块包括：升压隔离模块分为升压电路与隔离电路，升压电路为ltc3109芯片、lpr6235变压器及相应的电容、电阻构成的集成电路板dc1664a，主要实现从50-400mv到2.3-5v的电压变化。隔离电路主要采用tlp521模块。较佳的，控制单元、升压隔离模块放置在电路控制箱5内。
48.在一实施方式中，参考图1－图4框体的顶端配置两个倾斜一定角度(20
°
)的热电片1组合固定，其两端连接有2cm高度的凹槽4，凹槽4的一侧设有出水口连接至冷凝管道6，一直连接至水槽7两侧槽壁，汇聚水流。水槽4通过固定柱(如3根)连接至装置底座10，使其固定在一定高度。装置框架顶端设置有固定板(如金属网格)，用于固定放置电路控制箱5，箱内按位置固定有控制单元等)，在电路控制箱5的一侧设有出线口，从而连接步进电机3、光触媒灯管8和ptc加热板11。步进电机3共有4个，固定在装置框架的顶部边框上，用于分别用于连接4周的百叶窗的叶片。ptc加热板竖直放置在水槽内，导线部分向上。装置四周由百叶窗叶片2组成，叶片的两侧分别设有小孔，由牵拉绳12连接在一起并与步进电机进行连接。光触媒灯管8位于水槽下方，底部连接至灯管固定底座9，从而与装置底座10连接固定。
49.作为上述实施方式的改进，本装置的控制器单元可以采用51单片机、myrio等控制器。电源模块的冷端辐射制冷材料可制作成其他降温效果相似的微纳结构。
50.上述实施例只为说明本技术的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡如本技术精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围之内。