CN103712284A - 一种祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，包括由离子面盖屏蔽罩和罩壳组成的壳体，设置在壳体内的产生负离子为O2 -(H2O)X和正离子为H+(H2O)Y的离子发生器，其中X和Y均为任意自然数，所述离子发生器包括杀菌模块和祛烟雾模块，所述杀菌模块和祛烟雾模块共用一控制器，所述控制器控制杀菌模块和祛烟雾模块周期性放电产生正负离子。本发明集齐了杀菌模块和祛烟雾模块，可以实现两种功能，并且周期性杀菌和祛烟雾，节能环保。

Description

一种祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置
技术领域
本发明涉及祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置。
背景技术
在人群室内生活环境或工作环境中，空气污染物质主要有TVOC、香烟烟雾、微小细菌等室内空气污染物，尤其室内装修后残留甲醛、苯等有机挥发物等、容易导致人体不适，甚至引起其他症状；同时整体室外大气环境大量存在的粉尘、悬浮颗粒物，也导致室内空气造成污染。随着人们的居家和生活发展，室内活动时间越来越长，而室内空间相对密闭，空气不流通，空气污浊，氧气含量低，更容易受到居室空气污染的侵害。
随着人们生活质量的提高，对于离子发生装置的功能已经不再局限在杀菌功能。另外从节能环保的角度出发，长时间开启离子发生装置并不符合其目标。
发明内容
本发明的目的，就是克服现有技术的不足，提供一种节能环保具有杀菌和祛除烟雾颗粒的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，可帮助进行室内空气净化，降低室内环境污染。
为了达到上述目的，采用如下技术方案：
一种祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，包括由离子面盖屏蔽罩和罩壳组成的壳体，设置在壳体内的产生负离子为O2 -(H2O)X和正离子为H+(H2O)Y的离子发生器，其中X和Y均为任意自然数，所述离子发生器包括杀菌模块和祛烟雾模块，所述杀菌模块和祛烟雾模块共用一控制器，所述控制器控制杀菌模块和祛烟雾模块周期性放电产生正负离子。
所述杀菌模块包括杀菌电路，正放电针和负放电针；所述杀菌电路包括输出100V-120V电压的第一变压单元和输出3.5kV-4kV电压的第二变压单元，所述控制器、第一变压单元、第二变压单元、正放电针和负放电针依次连接。
所述第一变压单元包括第一变压器，连接至第一变压器的初级第一端的依次连接的第一二极管和第一电阻，连接至第一变压器的初级第二端的第一三极管，以及串联连接后与第一变压器的次级并联连接的第二电阻和第三电阻；所述第一二极管的正极连接至输入电源、负极连接第一电阻，所述第一三极管的发射极接地、基极连接至控制器；所述第二电阻和第三电阻的连接端连接至控制器。
所述第二变压单元包括第二变压器，连接至第二变压器的初级第一端的串联的第三二极管和第二二极管，连接至第二变压器的次级第二端的第六二极管和第七二极管；所述第三二极管和第二二极管的连接端通过第一电容接地，第二变压器的初级第二端接地；所述第六二极管的负极连接正放电针、正极连接至第二变压器的次级第二端，所述第七二极管的正极连接至负放电针、负极连接至第二变压器的次级第二端。
所述祛烟雾模块包括祛烟雾电路和毛刷离子放电端；所述祛烟雾电路包括第三变压器，连接至第三变压器初级第一端的第四二极管和第六电阻，连接至第三变压器初级第二端的第二三极管，设置在第三变压器次级第一端和毛刷离子放电端之间依次串联的第五二极管、第七电阻，以及串联连接后与第三变压器次级并联连接的第四电阻、第五电阻；所述第四二极管的正极连接至输入电源，所述第二三极管的发射极接地、其基极连接至控制器，所述第四电阻和第五电阻的连接端连接至控制器，所述第五二极管的正极连接第七电阻、其负极连接至第三变压器次级第一端，所述第三变压器的次级输出4.5kV-6kV的电压。
所述控制器每隔2ms向杀菌模块输出5个占空比为1:1，周期为0.066ms的方波。
所述控制器向祛烟雾模块输出周期为6ms，占空比为1:1的方波。
所述离子面盖屏蔽罩包括对应正氢离子放电针的正氢离子放电口、对应负氧离子放电针的负氧离子放电口和对应毛刷离子放电端的毛刷离子放电口，所述毛刷离子放电端包括两个，分别对称设于正氢离子放电针和负氧离子放电针连线的两侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明能够将杀菌功能和祛除颗粒烟雾功能集中在一起，通过一个控制器控制两种功能，控制器控制两个功能电路工作，达到周期性祛除烟雾等颗粒物空气污染物和杀灭空气中的细菌的目的，节能环保。
附图说明
图1是本发明所述祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置的结构示意图；
图2是本发明所述离子发生器的电路原理图；
图3是本发明所述离子发生器的控制器向第一三极管发出的控制波形图；
图4是图3所述控制波形产生的臭氧浓度、负离子浓度、正离子浓度的实验数据图；
图5是本发明所述离子发生器的控制器向第二三极管发出的控制波形图。
图示：1—离子面盖屏蔽罩；2—罩壳；3—放电针PCB板；4A/4B—毛刷离子放电端；
7A—正氢离子放电口；7B—负氧离子放电口；9A—正放电针；9B—负放电针。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方法来详细说明本发明，在本发明的示意性实施及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明提供一种祛除颗粒烟雾和杀菌的离子装置，能够根据系统指令，选择祛除烟雾等颗粒物空气污染物和杀灭空气中的细菌。本发明的离子装置在杀菌模式下，离子发生装置诞生的负离子为O2 -(H2O)X和正离子为H+(H2O)Y，X为任意自然数、Y为任意自然数）。通过将这些离子向空气中送出，由这些离子发生化学反应所生成的作为活性种的过氧化氢H202或游离基·OH的氧化反应，可杀灭空气中浮游的细菌；同时本发明的离子装置在祛除烟雾等颗粒物空气污染物的模式下，上下端毛刷离子放电口同时根据程序指令，周期性的电晕放电。由于氧的电子亲和能力远大于氮等其他气体的电子亲和能，故空气电离的大量自由电子大部分为氧分子所俘获而形成负氧离子。这些负氧离子受负高压的排斥而离去，负氧离子在电场和风机风力的作用下，源源不断地排出，形成含有大量负氧离子的清新空气，可以祛除烟雾灰尘，清除异味。
如图1所示，本实施例的离子装置主要包括由离子面盖屏蔽罩1和罩壳2组成的壳体。在壳体内设有离子发生器。其中离子面盖屏蔽罩1包括对应正氢离子放电针的正氢离子放电口7A、对应负氧离子放电针的负氧离子放电口7B和对应毛刷离子放电端4A和4B的毛刷离子放电口8A和8B。其中，正氢离子放电针和负氧离子放电针位于放电针PCB板3的两侧（图1中正氢离子放电针和负氧离子放电针未画出），毛刷离子放电口8A和毛刷离子放电口8B分别对称设于正氢离子放电针和负氧离子放电针连线的两侧。其优点是更有利于增加离子扩散到空气中增加空气中离子的数量。
如图2所示，本实施例的离子发生器包括杀菌模块和祛烟雾模块，杀菌模块和祛烟雾模块共用同一控制器。控制器控制杀菌模块和祛烟雾模块周期性放电产生正负离子。杀菌模块包括杀菌电路，正放电针9A和负放电针9B。杀菌电路包括输出100V-120V电压的第一变压单元和输出3.5kV-4kV电压的第二变压单元。其中控制器U1、第一变压单元、第二变压单元、正放电针和负放电针依次连接。
如图2所示，第一变压单元包括第一变压器T1、第一二极管D1、第一电阻R1，第一三极管Q1、第二电阻R2和第三电阻R3。其中第一二极管D1的正极连接至电源VCC、负极连接至第一电阻R1，第一电阻R1的另一端连接至第一变压器T1的初级第一端。第一三极管Q1的集电极连接第一变压器的初级第二端、基极连接至控制器U1的O1端，发射极接地。第二电阻R2和第三电阻R3串联后与第一变压器T1的次级并联连接。第二电阻R2和第三电阻R3的连接端连接至控制器U1的I1端。第一变压器T1可以输出100V-120V电压。此电压是第二二极管D2的电压，低于此电压时，第二二极管D2不工作，高于此电压的时第二二极管D2击穿。
第二变压单元包括第二变压器T2、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电容C1、第六二极管D6和第七二极管D7。其中第三二极管D3和第二二极管D2串联连接。第二二极管D2的负极连接至第二变压器T2的初级第一端，第三二极管D3的正极连接至第一变压器T1的次级的第一端。第六二极管D6的正极连接至第二变压器T2的次级第二端、正极连接至正放电针8A。第七二极管D7的正极连接至负放电针8B、正极连接至第二变压器T2的次级第二端。所述第三二极管D3和第二二极管D2的连接端通过第一电容接地。第二变压器T1的初级第二端接地。第二变压单元输出3.5kV-4kV电压。此电压与离子放电结构配合使用，超过此电压离子的放电电极会产生很多的臭氧，如果低于此电压离子的数量将会明显减少。在该电压值下离子的数量最多。
当处于杀菌模式时，控制器U1的O1输出脉冲电压让三极管Q1不断导通与关闭，使第一变压器器T1的初级流过不连续的电流。电流经第一变压器T1耦合,在第一变压器T1的次级产生100V-120V的交流电压。这个电压经过第二电阻R2和第三电阻R3分压后反馈从控制器U1的I1端反馈至控制器U1。控制器U1跟据反馈的电压通过O1输出不同的信号控制第一三极管Q1的导通时间，以达到在第一变压器T1的次级得到需要的电压波形。此电压波形经第二变压器T2的初级，在第二变压器T2的次极线圈上产生3.5KV-4KV的交流电。正电压经过整流二极管D6整流后，通过放电针使附近空气中的氢原子失去电子而带上正电荷而成为正离子。负电压经过整流二极管D7整流后，通过放电针使附近空气中的氧原子得到电子而成为带上负电荷的负离子。
所述祛烟雾模块包括祛烟雾电路和毛刷离子放电端4A和4B。祛烟雾电路包括第三变压器T3、第四二极管D4、第六电阻R6、第五二极管D5、第四电阻R4、第五电阻R5、第二三极管D2、第七电阻R7。第四二极管D4的正极连接至控制器U1、负极连接至第六电阻。第二三极管的基极连接至控制器U1，集电极连接至第三变压器U3的初级第二端，发射极接地。第四电阻R4和第五电阻R5串联后与第三变压器T3的次级并联，其中第四电阻R4和第五电阻R5的连接端连接至控制器U1的I2端。第五二极管D5的负极连接至第三变压器T3的次级的第一端，负极连接至第七电阻，第七电阻R7另一端连接毛刷离子放电端4A和4B。第三变压器T3的次级输出4.5kV-6kV的电压。当处于祛除颗粒烟雾模式时，控制器U1的O2端输出脉充电压让第二三极管Q2不断导通和关闭,使第三变压器T3的初级流过不连续的电流，在第三变压器T3次级产生4.5KV-6KV的交流电压。此电压经过第四电阻R4和第五电阻R5分压后通过I2端反馈给控制器U1。控制器U1跟据第四电阻R4和第五电阻R5的反馈电压通过O2端输出不同的波形控制第二三极管Q2的导通时间以达到控制第三变压器T3次级输出目标电压的目的。第三变压器T3产生的4.5kV-6kV的负电压经过整流二极管D5的整流后，再通过第七电阻R7到达放电面板使空气中的氧原子得到电子而成为带上负电荷的负离子。
如图3所示，控制器U1输出波形控制第一三极管Q1的导通和关闭。图3中控制器U1每隔2ms输出5个占空比为1:1，周期为0.066ms的方波。2ms的间隔是为了产生尽量少臭氧的情况下产生更多的负离子，时间间隔大于这个时间，那么正负离子的数量将会随时间的增大而减少，如果时间太短，将会产生大量臭氧。如图4所示的实验数据所示，时间间隔2ms为最优值。
如图5所示，控制器U1优选向祛烟雾模块输出周期为6ms，占空比为1:1的方波。通过间歇输出控制祛烟雾模块周期性电晕放电。周期6ms为了跟电路以及结构配合，让装置在几乎不产生臭氧的情况下产生最多的负离子，使除烟效果达到最优。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，包括由离子面盖屏蔽罩和罩壳组成的壳体，设置在壳体内的产生负离子为O2 -(H2O)X和正离子为H+(H2O)Y的离子发生器，其中X和Y均为任意自然数，其特征在于：所述离子发生器包括杀菌模块和祛烟雾模块，所述杀菌模块和祛烟雾模块共用一控制器，所述控制器控制杀菌模块和祛烟雾模块周期性放电产生正负离子。
2.根据权利要求1所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述杀菌模块包括杀菌电路，正放电针和负放电针；所述杀菌电路包括输出100V-120V电压的第一变压单元和输出3.5kV-4kV电压的第二变压单元，所述控制器、第一变压单元、第二变压单元、正放电针和负放电针依次连接。
3.根据权利要求2所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述第一变压单元包括第一变压器，连接至第一变压器的初级第一端的依次连接的第一二极管和第一电阻，连接至第一变压器的初级第二端的第一三极管，以及串联连接后与第一变压器的次级并联连接的第二电阻和第三电阻；所述第一二极管的正极连接至输入电源、负极连接第一电阻，所述第一三极管的发射极接地、基极连接至控制器；所述第二电阻和第三电阻的连接端连接至控制器。
4.根据权利要求3所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述第二变压单元包括第二变压器，连接至第二变压器的初级第一端的串联的第三二极管和第二二极管，连接至第二变压器的次级第二端的第六二极管和第七二极管；所述第三二极管和第二二极管的连接端通过第一电容接地，第二变压器的初级第二端接地；所述第六二极管的负极连接正放电针、正极连接至第二变压器的次级第二端，所述第七二极管的正极连接至负放电针、负极连接至第二变压器的次级第二端。
5.根据权利要求2所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述祛烟雾模块包括祛烟雾电路和毛刷离子放电端；所述祛烟雾电路包括第三变压器，连接至第三变压器初级第一端的第四二极管和第六电阻，连接至第三变压器初级第二端的第二三极管，设置在第三变压器次级第一端和毛刷离子放电端之间依次串联的第五二极管、第七电阻，以及串联连接后与第三变压器次级并联连接的第四电阻、第五电阻；所述第四二极管的正极连接至输入电源，所述第二三极管的发射极接地、其基极连接至控制器，所述第四电阻和第五电阻的连接端连接至控制器，所述第五二极管的正极连接第七电阻、其负极连接至第三变压器次级第一端，所述第三变压器的次级输出4.5kV-6kV的电压。
6.根据权利要求1所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述控制器每隔2ms向杀菌模块输出5个占空比为1:1，周期为0.066ms的方波。
7.根据权利要求1所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述控制器向祛烟雾模块输出周期为6ms，占空比为1:1的方波。
8.根据权利要求5所述的祛除烟雾灰尘和杀菌的离子装置，其特征在于：所述离子面盖屏蔽罩包括对应正氢离子放电针的正氢离子放电口、对应负氧离子放电针的负氧离子放电口和对应毛刷离子放电端的毛刷离子放电口，所述毛刷离子放电端包括两个，分别对称设于正氢离子放电针和负氧离子放电针连线的两侧。
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