小型家用消毒液發(fā)生器制作,Ozone generator

關(guān)鍵字：小型家用消毒液發(fā)生器制作

本文介紹的小型家用消毒液發(fā)生器能夠生成有效含氯消毒劑，并具有制作成本低(＜25元)、操作簡單、使用原料便宜等特點(diǎn)，所生成的消毒液對人體無毒、對環(huán)境無污染．殺菌消毒效果好。

工作原理
小型消毒液發(fā)生器的電路如圖1所示。它實(shí)質(zhì)上是一個(gè)具有定時(shí)功能的小型電解食鹽水裝置。通過對食鹽水進(jìn)行電解，可獲得主要化學(xué)成分為次氯酸鈉及原子氧的堿性溶液，經(jīng)適當(dāng)稀釋后，就可用來進(jìn)行各種消毒。
電路工作過程：將電源插頭XP插入220V交流市電插座。則220V交流電經(jīng)電源變壓器T降壓、二極管VD1和VD2全波整流、電容器C1濾波后，輸出約6.5v(電解時(shí)實(shí)測)直流電。該電壓一方面加至陽極和陰極兩端．對電解杯內(nèi)的食鹽水進(jìn)行電解；另一方面通過三端集成穩(wěn)壓器A1穩(wěn)壓、電容器C2濾波，輸出穩(wěn)定的5v直流電，供定時(shí)和音響告知電路用電。定時(shí)電路的核心是一塊帶振蕩器的14位二進(jìn)制計(jì)數(shù)/分頻器集成電路A2。這里電阻器R2和R3、電容器C4等通過A2⑨-⑩腳與其內(nèi)部兩個(gè)非門電路構(gòu)成振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號，并直接送入A2內(nèi)部分頻器電路。剛通電時(shí)，C3、R1在A2⑩腳(復(fù)位信號輸入端)產(chǎn)生一正尖脈沖，使A2內(nèi)部電路自動清零，計(jì)數(shù)開始。此時(shí)，A2的穩(wěn)出端③腳處于低電乎，三極管VT無偏流截止，繼電器K不工作，其轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)Kz處于釋放狀態(tài)，發(fā)光二極管VD5通電發(fā)亮，表示電解正在進(jìn)行。經(jīng)過1小時(shí)(定時(shí)時(shí)間)、A2計(jì)數(shù)經(jīng)2¹³＝8192個(gè)脈沖后，A2③腳(Q14端)跳變?yōu)楦唠娖?。該高電平一方面?jīng)隔離二極管VD3加至A2⑥腳，使該端恒為高電平，振蕩停止，電路狀態(tài)“自?！辈蛔?；另一方面通過限流電阻器R4向VT提供合適偏流，使VT飽和導(dǎo)通，K通電吸合，由Kz的常閉組觸點(diǎn)切斷電解電極供電回路，使VD5熄滅，電解停止．同時(shí)由Kz的常開組觸點(diǎn)接通微型自帶音源音響器HA的供電回路，使其發(fā)出告知聲，提醒主人：電解工作結(jié)束，消毒液己制好。

電路中，每次電解食鹽水的時(shí)間長短(即定時(shí)時(shí)間)．可由公式t≈2.3N×R2×C4來進(jìn)行計(jì)算。N為定時(shí)系數(shù)(計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù))，本電路中A2輸出端選③腳(Q14端)，為最大數(shù)8192。
電解反應(yīng)過程：眾所周知，食鹽(NaCl)是強(qiáng)電解質(zhì)，溶了水后會全部電離成Na^-和Cl；水是極弱電解質(zhì)，微弱電離成H⁺和OH^-。當(dāng)將食鹽水注入消毒液發(fā)生器的電解杯內(nèi)，并接通直流電源后，就發(fā)生下列電解反應(yīng)：
?
同時(shí)，部分OH^-在陽極放電產(chǎn)生原子氧：
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此外，次氯酸遇光易分解，也產(chǎn)生原子氧：
?
上述HClO、NaClO、Cl2、[O]均為強(qiáng)氧化劑，具有很強(qiáng)的殺滅病菌作用，對人體卻無毒無害，因而制得的電解液可用來進(jìn)行一般安全消毒等。

元器件選擇
A1選用78L05低功耗、100mA固定三端集成穩(wěn)壓器；A2選用CD4060或MC14060帶振蕩器的14位二進(jìn)制串行計(jì)數(shù)/分頻器數(shù)字集成電路，它采用DIP-16塑料雙列直插形式封裝。
VT選用9014或3DG8硅NPN小功率三極管．要求β＞150。VD1、VD2均用1N5400(最大整流電流3A、最大反向電壓50V)硅整流二極管，亦可用2CZ56A(3A、25V)或1N5401(3A、100V)等同類產(chǎn)品來直接代換；VD3、VD4均用1N4148硅開關(guān)二極管；VD5用普通紅色發(fā)光二極管。
R1-R5均用RTX-1/8W電阻器。C1—C3均用CD11-16V電解電容器，C4用CL11滌綸電容器。R2、C4分別為A2內(nèi)部兩個(gè)非門電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖的外接振蕩電阻器和電容器、為了確保定時(shí)準(zhǔn)確，要求一定選擇數(shù)值精度高的產(chǎn)品。
HA選用YMD-12095自帶音源微型(Φ12mm×9.5mm)直流電磁音響器，要求選用工作電壓是5V，能夠發(fā)出斷續(xù)音響的產(chǎn)品。以增強(qiáng)提醒效果。
K用JZC-22FA/0)05-1Z超小型中功率電磁繼電器，其觸點(diǎn)負(fù)荷為28V×10A(直流)，完全可滿足控制需要；外形尺寸僅為22.5mm×16.5mm×16.5mm，可直接焊在印制電路板上。
T用成品220V/2×7.5V、25W小型雙繞組輸出(帶抽頭)電源變壓器．要求質(zhì)量保證，輸出功率足夠。F用BGXP-0.15A普通保險(xiǎn)管，并配塑料安裝管座。XP用220v交流電器常用的普通電源插頭。
電解杯采用市售500ml(毫升)容積的塑料量杯，要求其內(nèi)門徑約8.8mm、高約100mm。
電解電極須自制：陽極采用從大號廢電池(R20-1.5v)里退出來的炭棒(尺寸約Φ7.5mm×56mm)，其端頭的金屬帽正好用來焊接電源線頭；陰極用尺寸約為130mm×20mm的不銹鋼片．將其彎折成“U”形狀，并在其一端打上小圓孔，配上合適的固定螺釘和螺帽。另取一尺寸約100mm×30mm×1.5mm的有機(jī)玻璃板或膠木板，參照圖3左上角所示，打上合適的兩個(gè)小孔，將炭棒和“U”形不銹鋼片固定在板上即成。為了防止電解液腐蝕電極接線頭及固定螺釘?shù)?，可將其全部用環(huán)氧樹脂或熱熔膠密封起來。

制作與使用