CN101742806A - 一种直流离子风机 - Google Patents

Abstract

本发明防静电技术领域，尤其涉及一种广泛用于电子、医药卫生、印刷、化工等行业生产中快速消除静电电荷的离子风机。包括壳体，壳体内设有主控板、离子发射装置、风扇，主控板通过电路与离子发射装置连接并控制离子发射装置的离子发射量，风扇将带有离子的空气吹出，离子发射装置、风扇依次架设于壳体的进风口和出风口之间，主控板上设有信号报警处理电路，出风口和离子发射装置之间设有平衡电压感应网，平衡电压感应网电线与该信号报警处理电路连接，将感应到的高压离子量的信息传入信号报警处理电路进行处理，在离子平衡电压超出设定的安全平衡电压时进行报警。本发明可以提供一种消除静电快，离子平衡更稳定，又能在平衡偏差时重新调节和及时反馈的直流离子风机。

Description

一种直流离子风机

【技术领域】

本发明防静电技术领域，尤其涉及一种广泛用于电子、医药卫生、印刷、化工等行业生产中快速消除静电电荷的离子风机。

【背景技术】

工业生产中由于物品相互之间的摩擦、剥离、挤压、感应等使物体表面积存有不同性质的电荷。当此种电荷积累达到一定程度时，就会产生静电吸附和放电现象。静电荷的积聚和放电对工业生产会造成很大的影响和破坏。比如物体的粘附、排斥、静电击穿、人体电击、引发爆炸等。产品质量的提升促使生产环境要求愈来愈高，生产中的静电放电是影响电子类产品质量的重要因素之一。离子风机是生产车间快速消除静电电荷的重要设备，离子风机可产生大量的带有正负电荷的气流，可以将物体上所带为负电荷时，它会吸引气流中的负电荷，从而是物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的。离子风机有小风机提供风力，风力大小可由调速开关在一个很大的范围内进行调节。电离器件在高压发生装置产生的地电流高电压作用下，形成一个稳定的高强电场，电离空气形成离子体。离子风机的作用是利用空气电离产生大量正负电荷，并用风机将正负电荷吹出。形成一股正负电荷的气流，将物体表面所带的电荷中和掉。当物体表面所带为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当物体表面所带为正电荷时，它会吸引电流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的是一种在宽范围集中区域可提供平衡离子气流的离子消除器，可消除或中和宽范围集中目标或不易接触区域的静电荷，是电子设备组装生产线、医药制造组装线、印刷、包装、影像处理和细小产品成型的理想的静电消除器。

现有的离子风机是由高压交流电尖端放电产生交流离子，由风扇吹向工作台面，中和台面上的静电电荷来保护产品。由于交流电有一定的频率，导致正负离子自中和能力强，在到达一定的距离的区域内的离子数目会弱些，这样消除静电时间长，所以如果要具有较多的离子数目须用大风量吹送离子。交流离子输出的不稳定性呈周期波峰波谷曲线，且在工作时间长和环境改变的状况下可能产生离子平衡度的偏移，当这种偏移超出生产要求的平衡电压而不能进行重新调整，并不能及时反馈异常，这将影响到产品的质量。离子风机消除静电时间长、离子平衡度不能调节、不能及时反馈异常现象的缺点，上述的这个问题在行业中长期存在，始终没有有效的解决方案。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种消除静电快，离子平衡更稳定，又能在平衡偏差时重新调节和及时反馈的直流离子风机，从而保证产品的生产质量；本发明还有另外一个目的就是可以实现离子风机通过主控处理器自动调节离子自动调节平衡电压。

为了达到上述的技术目的，本发明采用的技术解决方案包括以下技术内容：这种直流离子风机，一种直流离子风机，包括壳体，壳体内设有主控板、离子发射装置、风扇，上述的主控板通过电路与离子发射装置连接并控制离子发射装置的离子发射量，通过风扇将带有离子的空气吹出，离子发射装置、风扇依次架设于所述壳体的进风口和出风口之间，所述的主控板上还设有信号报警处理电路，在上述的出风口和离子发射装置之间设有平衡电压感应网，该平衡电压感应网电线与该信号报警处理电路连接，将感应到的高压离子量的信息传入信号报警处理电路进行处理，在离子平衡电压超出设定的安全平衡电压时进行报警。

所述的信号报警处理电路由依次相连的信号放大电路、放大调节电路、报警电压调节电路和报警电路组成。

所述的报警电压调节电路采用运放构成的比较电路，在运放的比较输入端连接一通过可调电阻进行输入电压调节的电路，从而调整平衡报警电压。

所述的离子发射装置包括离子发生器、高压导线、离子发射架和离子发射针，所述的离子发生器与主控板上的离子发射驱动电路相连，并通过高压导线与离子发射针相连，离子发射针架设于离子发射架上。

所述的离子发射驱动电路为输出信号可调的驱动电路，通过对输出到离子发生器信号的调整，调节输出离子的数目，从而调节离子的输出平衡。

所述的平衡电压感应网上还连接有反馈电路，平衡电压感应网将感应到的高压离子传入所述反馈回路处理模块处理后，将信号传给所述主控处理器，所述主控处理器根据收到的信号，输出信号控制所述的可调频率发生器，对相应的高压发生器产生的离子数量进行调节。

所述的风扇为可以调节转速的调速风扇。

所述的报警电路连接灯光或者扬声器，通过灯光的闪烁和扬声器的发声报警。

所述的直流离子风机还包括与所述主控处理器连接的显示电路。

通过采用上述的技术解决方案，本发明获得了以下技术优点和效果：本发明的有益效果为：本发明采用了高压直流尖端放电原理，通过采用直流供电的方式发射直流离子，避免了交流供电产生的离子进行自中和的现象，且能调节高压直流离子输出，克服了现有技术中交流离子输出不稳定性和不可调节性的缺陷，而且能将工作台面的正负离子电压控制在0+/-5VDC的范围中；另外通过在出风口处设置平衡电压感应网的方式，通过将该平衡电压感应网电线与该信号报警处理电路连接的方式，使上述的离子风机可以获得自动检测离子输出量的功能；采用在上述的报警电路中连接灯光报警显示和扬声器等声光报警装置，可以在离子风机在使用的过程中出现离子平衡超标的情况时，通过上述的声光报警装置进行报警，以利维护人员及时排除故障，防止在离子超标的时候继续进行生产还可以解决因静电作用引起的生产问题，如解决静电引起的吸尘问题，塑料制品加工时的粘合问题，静电排诉引起的小零件跳跃问题。；采用可以调节风速的风扇配合上述的调节高压直流离子输出功能，使上述的离子风机具有双重的调节和控制能力，可以明显的增加离子风机的调节能力，提高离子风机对不同使用场合的适应能力；本发明通过在报警电压调节电路采用运放构成的比较电路，在运放的比较输入端连接一通过可调电阻进行输入电压调节的电路，从而调整平衡报警电压的方式，使得上述的离子风机的报警电压的可以进行调节，用于满足不同的使用场合中要求不同的离子平衡度的要求，能够让用户可以根据不同的使用场合，灵活的调整报警的电压；最后本发明通过采用在上述的主控处理器的电路中连接反馈电路，将上述的平衡电源感应网上的电压信号，通过主控处理器处理之后，自动调节电压控制离子的发射数目，从而在报警电路报警之前主动控制离子发射器，使上述的离子风机具有更强更稳定的效果，只有在上述的控制过程失效之后，才会启动报警电路进行报警。

【附图说明】

图1为本发明工作原理示意图；

图2为本发明主控板信号报警处理电路原理示意图；

图3为本发明结构示意图；

图4为本发明离子发射装置结构示意图；

图5为本发明主控板电路图；

图6为本发明离子发生器电路图；

图7为本发明添加反馈电路之后的方框图；

图8A-图8B为本发明离子发生器添加反馈电路的电路图。

【具体实施方式】

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

本发明为解决现有技术中交流离子不稳定，在提供的离子平衡度偏差时不能重新调整以及离子平衡偏差不能及时反馈的技术问题，提出一种消除静电快、离子平衡更稳定、又能在平衡度偏差时能重新调节和及时反馈的直流离子风机。

本发明采用直流离子风机，离子风机的作用是利用空气电离产生大量正负电荷，并用风机将正负电荷吹出。形成一股正负电荷的气流，将物体表面所带的电荷中和掉。当物体表面所带为负电荷时，它会吸引气流中的正电荷，当物体表面所带为正电荷时，它会吸引电流中的负电荷，从而使物体表面上的静电被中和，达到消除静电的目的。直流离子风机是通过直流高压尖端放电产生稳定的高压正负离子，由风扇吹向工作台面，中和台面上的静电电荷来保护产品。由于直流离子风机产生稳定的直流离子，离子相互中和后补充快，因而消除静电快、离子平衡更稳定。电离风束覆盖目标区域，风束中和静电时间由多种因素所决定，最重要的两个原因，是离子风机的距离和风速。空气离子不停地相互中和，阳离子、阴离子通过静电相互吸引，形成这些电荷的转移并且重组。高风速能使它们更远处的中和，风速越大中和静电越快。使用离子风机进行电子装配时，电离的气流应尽可能覆盖工作区，这样对物体表面的正负电荷才能很好的中和，使其保持中和状态。

如图1和图3所示，直流离子风机包括壳体，壳体内设有主控板60、离子发射装置、风扇30和平衡电压感应网40，所述的离子发射装置、25风扇30和平衡电压感应网40依次架设于所述壳体的进风口和出风口之间，进风口和出风口处还分别架设进风口网10和出风口网20；主控板60设有离子发射驱动电路U5，与离子发射装置连接，驱动离子发射装置发射离子，由风扇30吸入，吹向平衡电压感应网40和出风口；主控板60上设有信号报警处理电路，上述的信号报警处理电路连接有报警灯和扬声器，平衡电压感应网40通过电缆线90与该信号报警处理电路连接，将感应到的高压离子传入信号报警处理电路5进行处理，在离子平衡电压超出设定的安全平衡电压时进行报警。

如图2和图5所示，信号报警处理电路由依次相连的信号放大电路U1、放大调节电路U2、报警电压调节电路U3和报警电路U4组成。在平衡电压感应网40上感应到离子发射装置产生的高压离子数目，通过传导电缆90，经过电阻衰减后输入放大电路U1、放大调节电路U2进行放大处理，输入报警电压调节电路U3，报警电压调节电路U3是采用运放构成的比较电路，在报警电压调节电路U3中分别有两个可调电阻，在运放的比较输入端连接通过可调电阻进行输入电压调节的电路，通过改变可调电阻的阻值来设定安全平衡电压，使得平衡报警电压可以通过调整电阻的阻值来任意设定，并且平衡电压产生的偏差超出设定的标准时能通过报警电路U4进行报警。当设定为某一界限为安全平衡电压，那么在超出这一界限时，报警电路U4中的蜂鸣器会发出报警声音。

如图4所示，离子发射装置包括离子发生器50、高压导线80、离子发射架70和离子发射针71，离子发生器50的电路如图6所示，离子发生器50与主控板60上的离子发射驱动电路相，并通过高压导线80。与离子发射针71相连，离子发射针71架设于离子发射架70上。由于这部分内容与常见的离子风机相同，所以在此不做过多的描述。

如图5所示，离子发射驱动电路U5为输出信号可调的驱动电路，在离子发射驱动电路U5中有一个可调电阻，通过对可调电阻进行调节，这样对输出到离子发生器50的信号进行调整，调节离子发生器50输出离子的数目，从而可通过调节可调电阻的阻值来改变负高压离子的输出数目，达到正负高压离子的输出平衡。通过上述的电路的相互配合，可以实现对离子风机的自动报警和自动调整功能，使其可以满足更加严格的生产要求，同时通过自动报警功能可以防止生产过程中，由于离子平衡度超标而导致的产品质量下降和废品的产生。

如图6所示，是本发明添加了反馈电路之后的另外的一种实施方式。本发明提供一种自动控制直流离子风机，包括壳体，壳体内设有主控处理器U6(含报警电路和LCD显示电路)、正高压发生器U11、负高压发生器U10、风扇、平衡电压感应网、反馈回路处理模块U7，以及分别与正高压发生器U11、负高压发生器U10连接的频率发生器；风扇对高压发生器产生的高压离子进行吹送；频率发生器中至少有一个为由主控处理器U6控制的可调频率发生器；平衡电压感应网将感应到的高压离子传入反馈回路处理模块U7进行放大滤波处理后，将信号传给主控处理器U6，主控处理器U6根据收到的信号，输出信号控制可调频率发生器，对相应的高压发生器产生的离子数量进行调节。

本实施例中负高压发生器U11所连接的频率发生器为可调频率发生器U5，与主控处理器U6连接，由主控处理器U6控制其输出频率，进而控制负高压发生器U10产生的负高压离子数量。正高压发生器U11所连接的频率发生器为固定频率发生器U8，控制正高压发生器U11产生固定的高压离子。

本实施例中正高压发生器U11/负高压发生器U10、风扇、平衡电压感应网依次架设于壳体的出风口前面，正高压发生器U11/负高压发生器U10产生的离子由风扇吸入后，吹向平衡电压感应网和出风口。直流离子风机还包括与主控处理器U6连接的显示电路和报警电路。

本实施例采用开关电源U12供应线路板上不同的电压，在工作时，固定频率发生器U11通过正高压发生器U11，产生固定的高压而产生离子；由CPU主控处理器控制可调频率发生器U9，U9通过负高压发生器U10产生可变动的高压而产生离子。负高压产生的离子和正高压产生的离子由风扇吹出，达到中和静电的目的。

平衡电压感应网通过电缆线与反馈回路处理模块连接，将感应到的高压离子传入反馈回路处理模块将信号传给主控处理器U6，主控处理器U6收到信号后，经过处理把信号传给可调频率发生器U9进行自动调节，从而自动调节负高压产生的离子，而达到自动调节的目的。同时在显示电路的LCD显示屏上显示出来，如果平衡电压超出设定范围，而不能自动调节回来，则由报警电路采用灯光报警显示。

本发明采用了高压直流尖端放电原理，发射直流离子，离子自中和能力弱，消除静电快，能调节高压直流离子输出，克服了现有技术中交流离子输出不稳定性和不可调节性的缺陷，而且能将工作台面的正负离子电压控制在0+/5VDC，此外增加了平滑报警电压可任意设定和平衡电压偏差能报警反馈功能，以利维护人员及时排除故障，同时可以使上述的离子风机具有更为广泛的使用能力。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (9)

1.一种直流离子风机，包括壳体，壳体内设有主控板、离子发射装置、风扇，上述的主控板通过电路与离子发射装置连接并控制离子发射装置的离子发射量，通过风扇将带有离子的空气吹出，离子发射装置、风扇依次架设于所述壳体的进风口和出风口之间，其特征在于：所述的主控板上还设有信号报警处理电路，在上述的出风口和离子发射装置之间设有平衡电压感应网，该平衡电压感应网电线与该信号报警处理电路连接，将感应到的高压离子量的信息传入信号报警处理电路进行处理，在离子平衡电压超出设定的安全平衡电压时进行报警。

2.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：所述的信号报警处理电路由依次相连的信号放大电路、放大调节电路、报警电压调节电路和报警电路组成。

3.根据权利要求2所述的直流离子风机，其特征在于：所述的报警电压调节电路采用运放构成的比较电路，在运放的比较输入端连接一通过可调电阻进行输入电压调节的电路，从而调整平衡报警电压。

4.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：所述的离子发射装置包括离子发生器、高压导线、离子发射架和离子发射针，所述的离子发生器与主控板上的离子发射驱动电路相连，并通过高压导线与离子发射针相连，离子发射针架设于离子发射架上。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的直流离子风机，其特征在于：所述的离子发射驱动电路为输出信号可调的驱动电路，通过对输出到离子发生器信号的调整，调节输出离子的数目，从而调节离子的输出平衡。

6.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：所述的平衡电压感应网上还连接有反馈电路，平衡电压感应网将感应到的高压离子传入所述反馈回路处理模块处理后，将信号传给所述主控处理器，所述主控处理器根据收到的信号，输出信号控制所述的可调频率发生器，对相应的高压发生器产生的离子数量进行调节。

7.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：所述的风扇为可以调节转速的调速风扇。

8.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：所述的报警电路连接灯光或者扬声器，通过灯光的闪烁和扬声器的发声报警。

9.根据权利要求1所述的直流离子风机，其特征在于：直流离子风机还包括与所述主控处理器连接的显示电路。

Images