專利名稱：冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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果蔬保鮮與農(nóng)藥降解 電路裝置。
背景技術(shù)：
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。以我國為例，近幾年來，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題也對消費(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，我國每年損失的果蔬達(dá)8 O O Q萬噸。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。有人擔(dān)心臭氧對人體有害，這可能是對臭氧的特性和應(yīng)用條件缺乏了解。其實(shí) 只有長期吸入高濃度臭氧，才會(huì)對呼吸道黏膜產(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Q . 1 5 ppm濃度下可接觸8小時(shí)不會(huì)對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 覺對臭氧極為敏感，有些人認(rèn)為只要聞到了臭氧味道就是超標(biāo)了，這種說法是沒有道理的。 因?yàn)?，臭氧濃度只要達(dá)到O . O 2ppm時(shí)，人就可以聞到它特有的腥味了，但這個(gè)濃度距離國 家安全標(biāo)準(zhǔn)還有很遠(yuǎn)。人類應(yīng)用臭氧1 Q Q多年來，還沒有發(fā)生過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)劑量食品添加劑來使用的，只有過量才會(huì)產(chǎn)生對 人體的毒性。1 9 9 7年美國食品藥品管理局就已對臭氧作出評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、澳大利亞等國家對其在食品中的應(yīng)用也有類似規(guī)定。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，用于對果蔬進(jìn)行保鮮和農(nóng)藥降解。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)公告號為CN 1 0 0 3 4 0 8 3 C)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)離子對冷藏室內(nèi)的物品進(jìn)行殺菌。該發(fā)明無法對果蔬盒內(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 為CN 2 7 O 2 2 5 O Y)的實(shí)用新型專利中，該專利由導(dǎo)線、控制開關(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)容本實(shí)用新型是針對現(xiàn)在冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解裝置成本高，體積大的問題， 提出了一種冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，裝置產(chǎn)生臭氧對果蔬進(jìn)行保鮮、降解農(nóng) 藥，具有集成度高、結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、使用安全、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，包括電 源與控制電路、放電裝置與微型風(fēng)扇，電源與控制電路依次包括220V交流電源工作電路、 1 2 V直流電源輸入及工作指示電路、半小時(shí)定時(shí)電路、間歇工作定時(shí)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接 口電路、電子開關(guān)電路、振蕩和變壓電路、1 2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P C B電路板上，放電裝置與微型風(fēng)扇集成在另一塊P C B電路板上， 兩塊PCB板通過兩根電線連接。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)角通過螺釘與下PCB板連接在一起，下PCB板的中央開四個(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，穿過上PCB板的中心通孔，下P C B板的四個(gè)角用于 固定螺柱以支撐風(fēng)扇。所述半小時(shí)定時(shí)電路是一個(gè)555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，555的CVOLT端的控制電 壓是通過二極管接至1 2 V直流電源電壓，點(diǎn)觸開關(guān)接555的置位端，電源電壓通過可調(diào) 電阻接電容，給電容充電，電容正極接閾值端。所述電源與控制電路集成在一塊6. 26cm*4. 15cm的P C B電路板上。所述放電裝 置與微型風(fēng)扇電路集成在一塊3. 01cm*3. 15cm的P C B電路板上。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置， 裝置的所有部件集成在P C B電路板上，僅僅為6. 26cm*4. 15cm的大小，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?。徽麄€(gè)裝置的成本非常低，宜于推廣使用。

圖1為本實(shí)用新型冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置控制電路圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置控制電路圖，電源與控制電路依 次包括220V交流電源工作電路1、1 2 V直流電源輸入及工作指示電路3、半小時(shí)定時(shí)電路 2、間歇工作定時(shí)電路13、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路12、電子開關(guān)電路11、振蕩和變壓電路10、 1 2倍電壓整流電路8及放電保護(hù)電路9，電源與控制電路集成在一塊6. 26cm*4. 15cm的P C B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P C B電路板上。220V交流電源工作電路依次包括220V接口電路7、變壓電路6、整流電路5和穩(wěn)壓電路4，220V的市電由接口 Pl輸入，經(jīng)過變壓器T2變壓后變成9V的交流電，此電壓經(jīng)過 四個(gè)二極管IN4007全波整流后變成12V的直流電，然后經(jīng)過7812的穩(wěn)壓以及電容Cl的濾 波后供給后級電路12V的穩(wěn)定電壓。1 2 V直流電源輸入及工作指示電路3 : 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。半小時(shí)定時(shí)電路2 該電路是一個(gè)555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，與通常的單穩(wěn)態(tài)電 路不同在于其cvoLT端的控制電壓不是采用電源電壓分壓供電，而是通過二極管m接至電 源電壓。這樣555的控制端得閾值電壓提高到12V-0. 7V=11. 3V，從而使電容C2的充電時(shí)間 大大延長，時(shí)間約為半個(gè)小時(shí)，通過調(diào)節(jié)RVl即可改變充電時(shí)間。當(dāng)點(diǎn)觸開關(guān)瞬時(shí)接通時(shí)， 555進(jìn)行置位，從其5腳輸出高電平，后級電路開始工作。經(jīng)過半小時(shí)后電容C2充電完成， 5腳變?yōu)榈碗娖健：蠹夒娐吠Ｖ构ぷ?。按一下點(diǎn)觸復(fù)位開關(guān)電路1即可繼續(xù)工作。間歇工作定時(shí)電路13 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=O. 7 (R3+XRN) C，Τ2=0· 7 (R2+ (I-X)RN) C，Τ=Τ1+Τ2=0· 7 (R2+R3+RN) C。其 中Tl為工作的時(shí)間，Τ2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)后級電子開關(guān)電路打開臭氧發(fā)生電路產(chǎn)生臭氧，同時(shí)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇開始工作，將產(chǎn)生的 臭氧抽走。Τ2時(shí)段定時(shí)器輸出低電平關(guān)閉臭氧發(fā)生電路的開關(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，通過此調(diào)整可以控制臭氧的產(chǎn)生量。風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路12 從定時(shí)電路輸出的電平控制信號經(jīng)過C4和C5的濾波作 用后，通過接口 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 C5還兼有儲(chǔ)能的作用，為后級開關(guān)電路和振蕩電路提供足夠的能量。輸出電壓經(jīng)過R4限流 后輸入到后級的開關(guān)電路。電子開關(guān)電路11 經(jīng)定時(shí)電路輸出的電平信號在C4、C5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，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)后級臭氧發(fā)生電路。振蕩和變壓電路10 :R5上的電壓作為此部分電路的電源作用。C6主要起濾波和 儲(chǔ)能作用。PNP晶體管Q2、電容C7、電容C8、電阻R7以及變壓器Tl的初級和次級構(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。12倍電壓整流電路8及放電保護(hù)電路9 從變壓器過來的600V的交流電壓經(jīng)過 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 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)過倍壓整流的高電壓經(jīng)過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，不足以對人體造成損傷。放電裝置采用尖端放電，分別采用一塊大PCB板和一塊小PCB板制作成兩個(gè)放電 電極。大P C B板的正中間焊接放電針，放電針與電源和控制電路的高壓輸出端相連。放 電針周圍有四個(gè)通風(fēng)孔，用于流通空氣。通風(fēng)孔的外周還有四個(gè)孔，用于將其與小P C B板 固定。大PCB板的邊緣四個(gè)角各有一個(gè)孔，用于固定螺柱以支撐風(fēng)扇。小PCB板的正中心 是一個(gè)空心圓，放電針的針尖正好處于圓心。圓周上焊上錫條，與電源和控制電路的低壓輸 出端相連。最終PCB板電源與控制電路PCB板的面積為6. 26cm*4. 15cm，放電裝置與微 型風(fēng)扇的P c B板的面積為3.01cm*3. 15cm，不帶封裝殼整個(gè)臭氧發(fā)生器的最后體積 6. 26cm*4. 15cm 15cm。一種應(yīng)用該裝置產(chǎn)生臭氧對果蔬進(jìn)行保鮮、降解農(nóng)藥的方法，其具體步驟是(一) 通電開啟利用冰箱的內(nèi)部電源或干電池或2 2 O V的市電，就可以啟動(dòng)該裝置，此時(shí)開 始產(chǎn)生臭氧，風(fēng)扇開始轉(zhuǎn)動(dòng)，計(jì)時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，對果蔬盒內(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，對該裝置進(jìn)行開 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1.一種冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，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220V交流電源工作電路(1)、1 2 V直流 電源輸入及工作指示電路(3)、半小時(shí)定時(shí)電路(2)、間歇工作定時(shí)電路(13)、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和 接口電路(12)、電子開關(guān)電路(11)、振蕩和變壓電路(10)、1 2倍電壓整流電路(8)及放電 保護(hù)電路(9)，電源與控制電路集成在一塊P C B電路板上，放電裝置與微型風(fēng)扇集成在另 一塊P C B電路板上，兩塊PCB板通過兩根電線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，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)角通過螺釘與 下PCB板連接在一起，下PCB板的中央開四個(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，穿過上PCB板的中心通孔，下P C B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所述冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，其特征在于，所述半小 時(shí)定時(shí)電路(2 )是一個(gè)555構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路，555的CVOLT端的控制電壓是通過二極 管接至1 2 V直流電源電壓，點(diǎn)觸開關(guān)接555的置位端，電源電壓通過可調(diào)電阻接電容， 給電容充電，電容正極接閾值端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，其特征在于，所述電源 與控制電路集成在一塊6. 26cm*4. 15cm的P C B電路板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，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P C B電路板上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解電路裝置，控制電路依次包括220V交流電源工作電路、１２Ｖ直流電源輸入及工作指示電路、半小時(shí)定時(shí)電路、間歇工作定時(shí)電路、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)和接口電路、電子開關(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板通過兩根電線連接。裝置的所有部件集成在ＰＣＢ電路板上，僅僅為6.26cm*4.15cm的大小，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。
文檔編號F25D29/00GK201892378SQ20102058492
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者楊水清, 謝應(yīng)明, 鐘彥騫 申請人:上海塞顯爾電器科技發(fā)展有限公司