專利名稱：冰箱用小型臭氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
冰箱用小型臭氧發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種冰箱內(nèi)電路裝置，特別涉及一種冰箱用小型臭氧發(fā)生器。
技術(shù)背景[0002]目前世界范圍內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品中的殘留農(nóng)藥和化肥的狀況日趨嚴(yán)重，這些殘留物主要 是有機(jī)磷以及硝酸鹽。以我國(guó)為例，近幾年來(lái)，果蔬中農(nóng)藥等殘留物引起的中毒事故頻 繁發(fā)生，殘留物的毒性積累問(wèn)題也對(duì)消費(fèi)者的身體健康構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，引起人們的 高度重視。如何使百姓吃上“放心”果蔬，已經(jīng)成為全社會(huì)關(guān)注的大事。此外，果蔬 由于保鮮不當(dāng)而腐爛造成的損失也很大，我國(guó)每年損失的果蔬達(dá)8000萬(wàn)噸。[0003]目前，用臭氧處理果蔬被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N方法。臭氧可以有效地降解 殘留在果蔬上的農(nóng)藥，因?yàn)樗哂袕?qiáng)氧化性，可與蔬菜、水果中殘留的有機(jī)磷、硝酸鹽 農(nóng)藥發(fā)生反應(yīng)，生成相應(yīng)的酸、醇、胺或其氧化物等小分子化合物，這些小分子化合物 大多無(wú)毒，溶于水，可被洗滌除去。此外，臭氧可以明顯地提高果蔬的保鮮期，機(jī)理如 下臭氧能消除乙烯、乙醇、乙醛的活性，從而有效地抑制果蔬呼吸強(qiáng)度，延緩營(yíng)養(yǎng)物 質(zhì)轉(zhuǎn)化速度、保持果蔬原有風(fēng)味；臭氧能抑制葉綠素酶活性，實(shí)現(xiàn)保綠；抑制果膠酶而 保硬度；臭氧能抑制過(guò)氧化物酶等成熟酶而延緩衰變；臭氧能抑制酚酶、消除乙醇、乙 醛而防止褐變和生理性病害發(fā)生；臭氧具有極強(qiáng)的殺菌作用，可以有效地控制霉菌、細(xì) 菌等危害，防止腐爛。[0004]有人擔(dān)心臭氧對(duì)人體有害，這可能是對(duì)臭氧的特性和應(yīng)用條件缺乏了解。其實(shí) 只有長(zhǎng)期吸入高濃度臭氧，才會(huì)對(duì)呼吸道黏膜產(chǎn)生刺激，有些人也會(huì)有頭疼的反應(yīng)。按 衛(wèi)生部規(guī)定，在0.15ppm濃度下可接觸8小時(shí)不會(huì)對(duì)人體有任何影響和損害。一般質(zhì) 量合格的家用臭氧機(jī)臭氧輸出量較小，濃度很低，不可能在較大的范圍內(nèi)達(dá)到超標(biāo)的濃 度。人的嗅覺(jué)對(duì)臭氧極為敏感，有些人認(rèn)為只要聞到了臭氧味道就是超標(biāo)了，這種說(shuō)法 是沒(méi)有道理的。因?yàn)椋粞鯘舛戎灰_(dá)到0.02ppm時(shí)，人就可以聞到它特有的腥味了， 但這個(gè)濃度距離國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)還有很遠(yuǎn)。人類應(yīng)用臭氧100多年來(lái)，還沒(méi)有發(fā)生過(guò)一起 臭氧中毒死亡事故。有人錯(cuò)誤地認(rèn)為，臭氧與肉中氨基酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的“亞硝酸”可 以致癌。其實(shí)，即使是亞硝酸鹽，在食品法典里也是可以作為適當(dāng)劑量食品添加劑來(lái)使 用的，只有過(guò)量才會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體的毒性。1997年美國(guó)食品藥品管理局就已對(duì)臭氧作出評(píng) 估臭氧用于清潔和消毒食品是安全的，并修改了一直把臭氧作為“食品添加劑”限制 使用的規(guī)定，允許在食品加工、貯藏中使用臭氧。日本、澳大利亞等國(guó)家對(duì)其在食品中 的應(yīng)用也有類似規(guī)定。[0005]由于冰箱是家庭內(nèi)果蔬的主要儲(chǔ)藏裝置，所以很有必要開(kāi)發(fā)可以放置在冰箱果 蔬盒內(nèi)的臭氧發(fā)生裝置，用于對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮和農(nóng)藥降解。[0006]目前，在已有技術(shù)中，關(guān)于冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解的臭氧發(fā)生裝置不多。 在《光觸媒負(fù)離子殺菌冰箱》(授權(quán)公告號(hào)為CN10034083C)的發(fā)明專利中，該發(fā)明在冰 箱冷藏箱的內(nèi)表面涂上一層負(fù)離子光觸媒涂膜，在冷藏箱內(nèi)安裝紫外燈管。在紫外燈管的照射下，冷藏室內(nèi)將產(chǎn)生低濃度的臭氧、負(fù)離子對(duì)冷藏室內(nèi)的物品進(jìn)行殺菌。該發(fā)明 無(wú)法對(duì)果蔬盒內(nèi)的果蔬進(jìn)行保鮮和農(nóng)藥降解，主要目的是對(duì)冷藏室進(jìn)行殺菌，由于采用 了光觸媒和紫外燈管，所以成本較高、能耗較大。在《一種冰箱自動(dòng)消毒除味器》(授 權(quán)公告號(hào)為CN2702250Y)的實(shí)用新型專利中，該專利由導(dǎo)線、控制開(kāi)關(guān)、定時(shí)器、兩個(gè) 變壓器、臭氧管、電風(fēng)扇等組成，體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。發(fā)明內(nèi)容[0007]本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)在冰箱用保鮮裝置成本高，能耗大的問(wèn)題，提出了一種冰 箱用小型臭氧發(fā)生器，裝置產(chǎn)生臭氧對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮、降解農(nóng)藥，具有集成度高、結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、操作方便、使用安全、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。[0008]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種冰箱用小型臭氧發(fā)生器，包括電源與控制電 路、放電裝置與微型風(fēng)扇電路，電源與控制電路依次包括電源輸入接口電路、工作指示 電路、定時(shí)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路、電子開(kāi)關(guān)電路、振蕩和變壓電路、12倍電壓整 流電路及放電保護(hù)電路，電源與控制電路集成在一塊PCB電路板上，放電裝置與微型風(fēng) 扇電路集成在另一塊PCB電路板上，兩塊PCB板通過(guò)兩根電線連接。[0009]所述放電裝置與微型風(fēng)扇電路，分別以兩塊PCB制作成兩個(gè)放電電極，上PCB 板的四個(gè)角通過(guò)螺釘與下PCB板連接在一起，下PCB板的中央開(kāi)四個(gè)圓形通孔用于流通 空氣，四個(gè)圓形通孔的中心焊接固定放電針，穿過(guò)上PCB板的中心通孔，下PCB板的四 個(gè)角用于固定螺柱以支撐風(fēng)扇。[0010]所述定時(shí)電路采用NE555時(shí)鐘芯片作為電路間歇性工作的控制，定時(shí)電路輸出 高電平驅(qū)動(dòng)后級(jí)電子開(kāi)關(guān)電路，同時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇。[0011]所述電源與控制電路集成在一塊3.97cm*3.01cm的PCB電路板上。所述放電裝 置與微型風(fēng)扇集成在一塊3.01cm*3.15cm的PCB電路板上。[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型冰箱用小型臭氧發(fā)生器，裝置的電源 與控制電路集成在一塊3.97cm*3.01cm的PCB電路板上，放電裝置與微型風(fēng)扇集成在一 塊3.01cm*3.15cm的PCB電路板上，所占面積和體積小，便于放置到果蔬盒中；放電裝 置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，臭氧發(fā)生效率高；整個(gè)裝置工作時(shí)的功率低于5瓦，能耗小；整個(gè)裝置的 成本非常低，宜于推廣使用。


[0013]圖1為本實(shí)用新型冰箱用小型臭氧發(fā)生器控制電路圖；[0014]圖2為本實(shí)用新型冰箱用小型臭氧發(fā)生器電源與控制電路PCB板布置圖；[0015]圖3為本實(shí)用新型冰箱用小型臭氧發(fā)生器放電裝置與微型風(fēng)扇PCB板布置圖 [0016]圖4為本實(shí)用新型冰箱用小型臭氧發(fā)生器放電裝置與微型風(fēng)扇PCB板布置圖具體實(shí)施方式
[0017] 如圖1所示冰箱用小型臭氧發(fā)生器控制電路圖，電源與控制電路依次包括電源4輸入接口電路1、工作指示電路2、定時(shí)電路3、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路4、電子開(kāi)關(guān)電路 5、振蕩和變壓電路6、12倍電壓整流電路及放電保護(hù)電路7，如圖2所示電源與控制電 路集成在一塊3.97cm*3.01cm的PCB電路板上，放電裝置與微型風(fēng)扇電路集成在一塊 3.01cm*3.15cm 的 PCB 電路板上。[0018]電源輸入電路1、工作指示電路2: 12V電源由接口 Pl輸入，其中1腳為地，2 腳為+12V。Cl為儲(chǔ)能或者濾波電容，其作用是濾除電源的高頻噪聲使電源更加穩(wěn)定， 另外此電容還兼有儲(chǔ)能的作用，其值大小根據(jù)后級(jí)電路的電流要求決定。電阻Rl為分流 電阻，將該支路的電流控制為0.01A，使指示燈作用的發(fā)光二極管Dl能夠正常發(fā)光。此 部分電路上電即工作。[0019]定時(shí)電路3 此部分電路采用NE555時(shí)鐘芯片作為電路間歇性工作的控制。Tl =0.7(R3+xRN)C，T2 = 0.7 (R2+(I-X) RN) C, T = Τ1+Τ2 = 0.7 (R2+R3+RN) C。其 中Tl為工作的時(shí)間，T2為臭氧發(fā)生器停歇時(shí)間，T為電路周期。Tl時(shí)段定時(shí)電路輸出 高電平，驅(qū)動(dòng)后級(jí)電子開(kāi)關(guān)電路打開(kāi)臭氧發(fā)生電路產(chǎn)生臭氧，同時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇開(kāi)始工作， 將產(chǎn)生的臭氧抽走。T2時(shí)段定時(shí)器輸出低電平關(guān)閉臭氧發(fā)生電路的開(kāi)關(guān)，同時(shí)風(fēng)扇停止 轉(zhuǎn)動(dòng)。電路上電后便如此間歇性往復(fù)工作。通過(guò)適當(dāng)?shù)淖枞葜翟O(shè)置，電路的工作周期為 97秒，將R2和R3的值設(shè)置得足夠小就可以通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器實(shí)現(xiàn)電路工作時(shí)間的調(diào) 節(jié)，其工作時(shí)間范圍為0.005-96.995秒。換句話說(shuō)就是讓臭氧發(fā)生器電路處于一直工作 狀態(tài)和一直不工作狀態(tài)的調(diào)整。這就是PWM的工作時(shí)間調(diào)制方式，通過(guò)此調(diào)整可以控 制臭氧的產(chǎn)生量。[0020]風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路4 從定時(shí)電路輸出的電平控制信號(hào)經(jīng)過(guò)C3和C4的濾波 作用后，通過(guò)接口 J2接到風(fēng)扇，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)抽走臭氧發(fā)生電路部分產(chǎn)生的臭氧。同時(shí) 電容C3還兼有儲(chǔ)能的作用，為后級(jí)開(kāi)關(guān)電路和振蕩電路提供足夠的能量。輸出電壓經(jīng)過(guò) R4限流后輸入到后級(jí)的開(kāi)關(guān)電路。[0021]電子開(kāi)關(guān)電路5 經(jīng)定時(shí)電路輸出的電平信號(hào)在C3、C4整流后經(jīng)R4限流輸入 到NPN晶體管Q1，當(dāng)定時(shí)器電路輸出為高電平時(shí)Ql打開(kāi)，電流Ib放大后的IC經(jīng)R5產(chǎn) 生壓降，此部分壓降基本上等于電源電壓VCC。在此情況下后級(jí)電壓以R5上的電壓作 為輸入電壓以產(chǎn)生臭氧。當(dāng)定時(shí)器電路輸出為低電平時(shí)，晶體管Ql封閉，流經(jīng)R5的只 有部分暗電流，這部分電流在R5上的壓降可以完全忽略，根本不足以啟動(dòng)后級(jí)臭氧發(fā)生 電路。[0022]振蕩和變壓電路6: R5上的電壓作為此部分電路的電源作用。C5主要起濾波和 儲(chǔ)能作用。PNP晶體管Q2、電容C6、電容C7、電阻R7以及變壓器Tl的初級(jí)和次級(jí)構(gòu) 成了振蕩電路，同時(shí)此部分電路兼有升壓的作用。振蕩的電壓電流在升壓變壓器Tl的次 級(jí)感應(yīng)出比較高的電壓。升壓倍數(shù)為50倍，即將12V的電壓大約升為600V。[0023]12倍電壓整流電路及放電保護(hù)電路7 從變壓器過(guò)來(lái)的600V的交流電壓經(jīng)過(guò) D4-D15和C9-C20的12倍電壓整流后產(chǎn)生了 7200V的直流電壓。倍壓整流機(jī)理在于通 過(guò)二極管調(diào)節(jié)將電容C的儲(chǔ)能在一定的時(shí)間同步釋放，已達(dá)到高電壓的目的。這樣的電 路適用于輸出直流高電壓、小電流的小功率整流。經(jīng)過(guò)倍壓整流的高電壓經(jīng)過(guò)R8的限流 輸入放電設(shè)施放電產(chǎn)生臭氧。R8的作用在于人體的保護(hù)，倘若放電時(shí)人體不小心接觸到 放電針，在R8大電阻的限流作用下，使流過(guò)人體的電流基本為零。同時(shí)根據(jù)分壓原理，由于人體電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于R8，所以在人體上所分得的電壓也是極小的，不足以對(duì)人體造成 損傷。[0024]放電裝置如圖3、4所示放電裝置與微型風(fēng)扇的PCB板，采用尖端放電，分別 以兩塊PCB制作成兩個(gè)放電電極，其中圖4為大的PCB板中間焊盤(pán)21為公共電極，可 通過(guò)中間四個(gè)小圓圈17固定其他材質(zhì)的電極，其外周的四個(gè)孔16用于將其與圖3中小的 PCB板子固定，圖3中的焊盤(pán)14與圖4中的焊盤(pán)20同一方向通過(guò)通孔16和13互相連接 將兩塊PCB板固定在一起后，正上方焊盤(pán)12和右方的焊盤(pán)18的兩個(gè)孔用于連接電極線。 在的PCB板的四個(gè)角19用于固定螺柱以支撐風(fēng)扇，P2、P3用于轉(zhuǎn)接風(fēng)扇，最中間的四 個(gè)孔17用于通風(fēng)，增加空氣流動(dòng)的通道，最中間的一個(gè)孔21用于焊接固定放電針，穿過(guò) 小PCB的通孔15。[0025]最終PCB板電源與控制電路PCB板的面積為3.97cm*3.01cm，變壓器位于板 子左上角部黃色方框內(nèi)，時(shí)間調(diào)節(jié)滑變位于板子左上角的黃色長(zhǎng)方形內(nèi)。在放電裝置與 微型風(fēng)扇的PCB板上，Pl為電壓輸入接口，P2為風(fēng)扇接口。通過(guò)板子左下角和右下角 的兩個(gè)孔10和11用線將高壓引入放電電極12和18，不帶封裝殼整個(gè)臭氧發(fā)生器的最后 體積僅僅只有 3.97cm*3.01 cm*3.1 km。[0026]一種應(yīng)用該裝置產(chǎn)生臭氧對(duì)果蔬進(jìn)行保鮮、降解農(nóng)藥的方法，其具體步驟是 (一)通電開(kāi)啟利用冰箱的內(nèi)部電源或干電池，就可以啟動(dòng)該裝置，此時(shí)開(kāi)始產(chǎn)生臭 氧，風(fēng)扇開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)時(shí)電路開(kāi)始計(jì)時(shí)，對(duì)果蔬盒內(nèi)的果蔬進(jìn)行保鮮和農(nóng)藥降解；(二) 計(jì)時(shí)電路控制臭氧濃度根據(jù)事先設(shè)定的計(jì)時(shí)電路控制周期和模式，對(duì)該裝置進(jìn)行開(kāi) 啟、關(guān)閉操作，使果蔬盒內(nèi)的臭氧濃度控制在有效的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種冰箱用小型臭氧發(fā)生器，包括電源與控制電路、放電裝置與微型風(fēng)扇電路， 其特征在于，電源與控制電路依次包括電源輸入接口電路(1)、工作指示電路O)、定時(shí) 電路(3)、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路(4)、電子開(kāi)關(guān)電路(5)、振蕩和變壓電路(6)、12倍電壓 整流電路及放電保護(hù)電路(7)，電源與控制電路集成在一塊PCB電路板上，放電裝置與 微型風(fēng)扇電路集成在另一塊PCB電路板上，兩塊PCB板通過(guò)兩根電線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用小型臭氧發(fā)生器，其特征在于，所述放電裝置與微型風(fēng) 扇電路，分別以兩塊PCB制作成兩個(gè)放電電極，上PCB板的四個(gè)角通過(guò)螺釘與下PCB板 連接在一起，下PCB板的中央開(kāi)四個(gè)圓形通孔用于流通空氣，四個(gè)圓形通孔的中心焊接 固定放電針，穿過(guò)上PCB板的中心通孔，下PCB板的四個(gè)角用于固定螺柱以支撐風(fēng)扇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用小型臭氧發(fā)生器，其特征在于，所述定時(shí)電路C3)采用 NE555時(shí)鐘芯片作為電路間歇性工作的控制，定時(shí)電路輸出高電平驅(qū)動(dòng)后級(jí)電子開(kāi)關(guān)電 路，同時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用小型臭氧發(fā)生器，其特征在于，所述電源與控制電路集 成在一塊3.97cm*3.01cm的PCB電路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用小型臭氧發(fā)生器，其特征在于，所述放電裝置與微型風(fēng) 扇集成在一塊3.01cm*3.15cm的PCB電路板上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冰箱用小型臭氧發(fā)生器，控制電路依次包括電源輸入接口電路、工作指示電路、定時(shí)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路、電子開(kāi)關(guān)電路、振蕩和變壓電路、12倍電壓整流電路及放電保護(hù)電路，電源與控制電路集成在一塊PCB電路板上，放電裝置與微型風(fēng)扇集成在另一塊PCB電路板上，兩塊PCB板通過(guò)兩根電線連接。發(fā)生器占面積和體積小，便于放置到果蔬盒中；放電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，臭氧發(fā)生效率高；整個(gè)裝置工作時(shí)的功率低于5瓦，能耗??；整個(gè)裝置的成本非常低，宜于推廣使用。
文檔編號(hào)A23B7/152GK201805863SQ20102003303
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月14日
發(fā)明者楊水清, 謝應(yīng)明, 鐘彥騫 申請(qǐng)人:上海塞顯爾電器科技發(fā)展有限公司