第一发明人姓名：王瀚玄

性别：男

民族：汉族

第一发明人所在学校：武汉市青山区钢花小学三弓路分校

第一发明人所在年级：五年级

辅导教师姓名：陈梦玲

作品摘要：

*结构组成:

水流发电机安装在马桶上水口的三角阀后，马桶上水时水压带动水流发电机旋转输出直流5V120MA，对大电容实现快速充电，一般在30秒内可充满电容，在人为盖下盖板后，限位开关闭合，接通电路，电容放电，点亮盖板内侧的LED5050灯带，实现近距离的紫外线照射座圈，自动完成消毒灭菌工作。

*主要特征:

1、自发电。无需外部电源，节能环保。2、安全电压。直流5V工作电压，使用安全。3、紫外线。近距离紫外线照射消毒，效果好，不会产生光污染。4、适用性强。适用各种规格马桶座圈，安装简单。

*主要用途:

利用在马桶冲水后的自动上水过程完成水流发电对超级电容充电，在人为关闭盖板后自动放电点亮LED5050，实现紫外线照射座圈完成消毒。

*创新点:

1.弱电工作，确保安全2.紫外线消毒，快捷，简单，实用3.使用水流发电机实现自发电，节能环保4.利用超级电容实现快速充电5.使用限流电阻实现缓慢放电6.使用微型限位开光，实现关盖消毒，开盖断电

*问题提出:

经常随父母外出旅行，发现在公共卫生间特别是酒店内的马桶坐圈，看上去似乎很干净，但其实微生物细菌大量存在，并且会在人群间交叉沾染和传播。所以想研究一个系统能方便和经济地解决这个问题。

*解决方案:

我先用木头及LED，限位开关设计一个模型，马桶盖制作，电路调试，有了这个模型搭建成功的经验，我决定在实物上做下一步探索。首先，购买塑料水箱，潜水泵，水流发电机，马桶盖套件，水管及附件等在试验室内制作一套模拟马桶上下水的系统。在马桶上安装一条LED灯带，当水流发电机工作时，灯带非常亮，说明马桶水流发电创意是可以实现的。采用15F的超级电容作为蓄电装置，当每次冲马桶时，水流发电机通过一个单向整流二极管可以实现对超级电容快速充电，当盖上马桶盖时，开关接通，在150欧姆的限流电阻下实现缓慢放电，点亮紫外线LED灯带，对马桶盖进行杀菌消毒，当马桶盖打开，供电电源自动断开。然后，接通潜水泵从水箱内抽水流过水流发电机，然后水回流入水箱，水流发电机输出直流12-5V电压，对超级电容实现快速充电30秒，在关闭马桶盖板后限位开关闭合，超级电容接通LED灯带，点亮LED5050发出紫外光，正面近距离照射整个座圈，实现60秒紫外线消毒。最后，整套系统去掉潜水泵和水壶，在家里马桶上安装试验成功。

*使用或试用效果:

利用超级电容的快速充电和缓慢放电自动实现马桶座圈紫外线消毒，可以快速有效地杀灭马桶座圈上的细菌，在实际马桶上更换这套系统后，能够很好的利用马桶上水的压力实现水流发电机对超级电容充电，并在盖上马桶盖板后实现30~60秒的紫外线照射座圈，根据细菌试纸的前后比较测试，单次灭菌率超过50%，如果多次照射，效果会更好。

*优点:

1、科学性：超级电容快速充电。限流缓慢放电。紫外光LED消毒。2、先进性：利用在马桶冲水后的自动上水过程完成水流发电对超级电容充电，在人为关闭盖板后自动放电点亮LED实现紫外线照射座圈完成消毒。3、实用性：适用所有的马桶座圈，特别对公共场所马桶盖的卫生消毒提供了一个方便节能，又免维护的解决方案。

*还需进一步研究的问题:

增加一个500~1000MAH的锂电池，做一个简单的控制电路，在马桶水箱上水时实现对电容的快速充电，当设定时间内（如60秒）人为关闭盖板则电容对LED放电，如果没有人为关闭盖板，则电容对锂电池充电，确保电能不会因为电容的自放电而白白消耗掉。最终实现电能的完全利用，并保证一定时间的有效消毒杀菌。

作品图片：

查新说明：自我查新结论：新颖

1．自我查新结论：A.新颖（无完全相同专利或现有专利不含本发明内容）。 已申请实用新型发明专利，并已被国家专利局受理。 专利申请号：201721479909.5申请人：王瀚玄 申请日期：2017.11.08 2．自我查新说明。 在专利网搜索相关关键词，无相关专利和成果。 在百度网搜索相关关键词，无相关报告和应用。 在淘宝网搜索相关关键词，无类似商品和产品。