CN201686490U

CN201686490U - 高浓度离子和低浓度臭氧发生器

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Publication number: CN201686490U
Application number: CN2010201752328U
Authority: CN
Inventors: 张兰茜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-04-29
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2020-04-29

Abstract

高浓度离子和低浓度臭氧发生器，涉及一种离子和臭氧发生器。提供一种工作电流小，负离子浓度高，臭氧浓度低，抗电磁干扰，工作性能稳定的高浓度离子和低浓度臭氧发生器。设有电源整流滤波电路、升压振荡电路、高压整流电路、正负离子及臭氧产生辅助装置；升压振荡电路输入端接电源整流滤波电路输出端，高压整流电路输入端接升压振荡电路输出端，高压整流电路输出端接正负离子及臭氧产生辅助装置。电源整流滤波电路设有整流管和滤波电容，整流管输入端外接输入电源，整流管输出端接滤波电容；正负离子及臭氧产生辅助装置设有高压线和发射头固定架。

Description

高浓度离子和低浓度臭氧发生器

技术领域

本实用新型涉及一种离子和臭氧发生器。

背景技术

离子发生器的主要工作原理是将低电压通过升压电路升至正高压及负高压，利用正高压及负高压电离空气(主要是氧气)产生大量的正离子及负离子，负离子的数量大于正离子的数量(负离子的数量大约为正离子数量的1.5倍)。同时产生的正离子与负离子在空气中进行正负电荷中和的瞬间产生巨大的能量释放，从而导致其周围细菌结构的改变或能量的转换，从而致使细菌死亡，实现其杀菌的作用。由于负离子的数量大于正离子的数量，因此多余的负离子仍然飘浮在空气中，可以达到消烟、除尘、消除异味、改善空气的品质，以提升对冰箱内食品的保鲜作用。

臭氧可通过高压放电、电晕放电，使空气中的部分氧气分解后聚合为臭氧，是氧的同素异形转变的一种过程。臭氧的分子式为O₃。臭氧的灭菌原理：臭氧是一种强氧化剂，灭菌过程属生物化学氧化反应。O₃灭菌有以下3种形式：1)臭氧能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，使细菌死亡。2)直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢受到破坏，导致细菌死亡。3)透过细胞膜组织，侵入细胞内，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。臭氧灭菌的优点：臭氧灭菌为溶菌级方法，杀菌彻底，无残留，杀菌广谱，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，O₃对霉菌也有极强的杀灭作用。O₃由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不存在任何有毒残留物，因此，O₃是一种无污染的消毒剂。O₃为气体，能迅速弥漫到整个灭菌空间，灭菌无死角。

近年来，冰箱行业的“保鲜”技术正在不断发展，冰箱“保鲜”的方式多样，保鲜的效果如何？经过调查，许多消费者半信半疑，原因是“保鲜”的新技术还未成熟，才导致许多消费者在购买“保鲜”冰箱时，被各种“保鲜”新概念弄得晕头转向而无从下手。各种“保鲜”冰箱让人看了眼花缭乱。目前，国内同类的离子发生器采用12V/DC工作电流是≤50mA，能产生负离子浓度300万个/S/cm³，臭氧浓度50ppb，没有抗电磁干扰(EMC)的报道。

公告号为CN2249747的实用新型专利提供一种高效臭氧离子发生器，由相互平行的内电极板和外电极板组成至少一组以上的放电单元，内电极板包括绝缘板和密封在绝缘板内的金属板，将金属网固定在绝缘板表面制成外电极板，各金属板和金属网都通过高压导线分别与变压器的高压输出端相连。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种工作电流小，负离子浓度高，臭氧浓度低，抗电磁干扰，工作性能稳定的高浓度离子和低浓度臭氧发生器。

本实用新型设有电源整流滤波电路、升压振荡电路、高压整流电路、正负离子及臭氧产生辅助装置；升压振荡电路输入端接电源整流滤波电路输出端，高压整流电路输入端接升压振荡电路输出端，高压整流电路输出端接正负离子及臭氧产生辅助装置。电源整流滤波电路设有整流管和滤波电容，整流管输入端外接输入电源，整流管输出端接滤波电容；正负离子及臭氧产生辅助装置设有高压线和发射头固定架。

与现有的离子和臭氧发生器相比，本实用新型的突出优点是：

1)工作电压采用12V直流电压，不仅适用于小家电，而且适用于不同地区的市电供应。

2)离子浓度较高，可提高杀菌与净化空气效果，更好地保鲜食品。

3)臭氧浓度较低，适用于除臭和消毒冰箱内的空气与食品后，其余量较小，其臭氧的产生和消亡趋于平衡，保证使用者的安全。

4)抗电磁干扰能力较强，电磁兼容性(EMC)好，能在一定的电磁环境下正常工作，自身产生的电磁骚扰不会对其他电子产品产生过大的影响。测试表明，电磁兼容传导干扰符合EMC标准，即抗电磁干扰性能不错。

5)具备负离子发生器和等离子发生器的双重功能，可同时产生负离子、等离子及少量臭氧，功能强大，结构简单，低价位，体积小，可配套于冰箱等使用。

附图说明

图1为本实用新型实施例的电路原理组成图。

具体实施方式

图1给出本实用新型实施例的电路原理组成图，当电路接通电源时，+12V经保险丝、整流管D₁、滤波电容C₁、电感N₂、电容C₂、电阻R₂和三极管Q的基极得到电流，另一路电流经变压器初级N₁流向集电极，产生感应电压，N₁上的感应电压为上“+”下“-”，N₂为上“-”，下“+”，使三极管Q和N₁上的电流增加，从而引起正反馈，使三极管Q很快饱和，形成输出脉冲的前沿。

三极管Q饱和后，正反馈过程结束，三极管Q随时间线性增加，N₂感应电压极性及大小不变，并经发射结给电容C₂充电，三极管Q基极电流不断减小，一直减小到三极管Q退出饱和又开始下一轮的正反馈。

三极管Q集电极电流减小，在N₁上感应出上“-”，下“+”，的电压，经耦合到L₂上“+”下“-”，使三极管Q基极端为“-”，三极管Q由导通到截止的时间短，因而流过电感N₁的电流变化很大，故在N₁上感应出很高的反冲压，耦合到N₃升压。经高压二极管D₂、D₃和高压电容C₅、C₆二倍压整流输出3kV以上的负高压，另一路经高压二极管D₄正极和高压电容整流形成2kV以上的正高压，两路高压分别经R₄、R₅限流输出。

三极管Q截止后，电容C₂电压左“+”右“-”，使三极管基极反偏，维持截止同时电容C₂放电，由于R₁和C₂值比较大，故放电电流变化相对比较慢，N₂上感应电压极小，可忽略不计，使三极管Q基极电压上升，进入放大区，又引起正反馈，如此正反馈，周而复始，形成自激振荡。

电路具体连接方法如下，电源处理电路包括电流保险丝、整流管D₁、电容C₁；升压振荡电路包括电阻R₁、R₂与电容C₂、C₃、C₄和三极管Q；升压变压器包括初级线圈N₁、反馈线圈N₂、次级线圈N₃；高压整流电路包括电阻R₃、R₄、R₅、高压电容C₅、C₆、C₇、高压硅堆D₂、D₃、D₄；电源正极接保险丝，保险丝另一端接整流管D₁的A极，整流管D₁的K极接电容C₁的正极端及升压变压器的初级N₁、反馈N₂的公共端，初级N1的另一端接三极管的C极及电容C₄的一脚，反馈N₂的另一端接电阻R₁与电容C₂并联的一端，电阻R₁与电容C₂并联的另一端电阻R₂的一端，电阻R₂的另一端接电容C₃的一脚和三极管的B极，电容C₁、C₃、C₄的另一脚全部接在电源的负极端，升压变压器的次级N₃接高压硅堆D₂的K极及电阻R₃的一端，电阻R₃的另一端接电源的负极端，高压硅堆D₂的A极接高压电容C₅的一脚及高压硅堆D₃的K极，高压硅堆D₃的A极接高压电容C₆的一脚及电阻R₄的一端，高压电容C₆的另一脚接高压硅堆D₂的K极，电阻R₄的另一端接负离子放电极，次级N₃的另一端接高压硅堆D₄的A极及高压电容C₅的一脚，高压硅堆D₄的K极接高压电容C₇的一脚及电阻R₅的一端，C₇的另一脚接高压硅堆D₂的K极，电阻R₅的另一端接正离子放电极。

以下给出图1中主要元器件的参考型号和参数。

三极管Q：1616AL型；

二极管D₁：IN4007型，D2、D3、D4(8kV)；

电容C₁：220μF，C₂：0.1μF/50V，C₃：100nF/63V，C₄：10nF/63V，C₅、C₇：100pF/6kV，C₆：100pF/10kV；

电阻R₁：100K，R₂：150Ω，R₃：10M。

本实用新型的工作原理是，电源经电流保险丝、整流管、滤波电容滤波后，给升压振荡电路供电，振荡信号经升压、整流即可获得几千上万伏的正高压与负高压，正高压小于负高压，并利用放电极对空气放电，电离后产生大量空气正离子与负离子，正离子少于负离子，正离子与等量的负离子中和，产生光子，杀菌消毒，剩余的负离子释放至大气中，使本创新产品兼具负离子净化和等离子净化双重功效，且有少量的臭氧产生。

经测试，本实用新型的各项目技术指标如下：

A.输入电压：12V±0.5V/DC；

B.输出电流：6mA，小于事先设定的10mA；

C.输出高压：DC 2.5±0.5kV，-DC 3.5±0.5kV；

D.臭氧浓度：≤15ppb；

E.正离子浓度：900万个/S/cm³；

F.负离子浓度：1390万个/S/cm³；

G.耐高压：DC 4000V/1mA/1S。

经某电子产品监督检验所检测，检测结果与上述所列各项指标一致。

1)经食品保鲜对比，存放在放置本实用新型的冰箱的鱼，其特征：①色泽光亮，体硬肉紧，富有弹性；②眼球突出，清亮有神，角膜透明；③鱼嘴紧闭但易拉开，口内清洁无污物；④鱼鳃盖贴紧而鳃部鲜红；⑤鱼肚完整，色泽正常，腹内无胀气；⑥肛门周围呈圆坑形，硬实发白，有正常鱼腥味。而没有放置本实用新型的冰箱的鱼，其特征：①鱼体柔软，无弹性；②眼球下陷收缩，眼睛浑浊；③鱼鳃松驰，鳃或肛门口有粘污物外溢；④体表暗浊，无光泽；⑤有异味，甚至腐臭味。

分析与结论：

1)没放置本实用新型的冰箱：在低温下细菌的繁殖缓慢，但是细菌只是繁殖缓慢而已，而不是死亡，因此时间长了食物也会腐烂变坏，冰箱就会发出难闻的臭味。

2)有放置本实用新型的冰箱：没有臭味及异味，分析臭氧能迅速分解冰箱里的臭味及异味，且能防止二次污染；负离子有净化空气保鲜食品作用。

2)经食品保鲜对比，存放在放置本实用新型的冰箱的蔬菜，其特征：色泽鲜嫩翠绿，无枯黄叶和花斑叶，植株健壮，整齐而不断，无烂叶。而存放在没有放置本实用新型的冰箱的蔬菜，其特征：色泽暗淡，叶子软塌，不鲜嫩，植株不完整，枯黄叶和烂叶。

结论：本实用新型对蔬菜的保鲜效果不错。

某公司对本实用新型作了16个项目的试验，测试结果参见表1。

表1

序号	消除或控制的项目	使用作品前浓度或含量	使用作品后浓度或含量	试验时间(min)	浓度或密度前后下滑(％)
						1	乙烯	5ppm	0.1ppm	120	98
2	CO	10ppm	0	120	100
						3	SO₂	0.35mg/m³	0	120	100
4	三甲胺	20ppm	2.5ppm	120	87.5
						5	甲烷硫醇	20ppm	1.5ppm	120	92.5
6	NH₃	60ppm	2.5ppm	120	96
						7	H₂S	60ppm	2.4ppm	120	96
8	对苯二甲酰氯	150CFU	43.6CFU	60	71
						9	金黄色葡萄球菌	50CFU	13.5CFU	120	73
10	大肠杆菌	250CFU	90CFU	120	64

11	挥发性有机化合物	4mg/m³	0	120	100
						12	O₃		＜0.01ppm	120
13	NO₂	0.2mg/m³	0	120	100
						14	硝酸盐	3600mg/kg	2811mg/kg	60×24	22
15	二嗪农	1.2mg/kg	1.11mg/kg	60×24	7.5
						16	高效氯氰菊酯	0.2077mg/kg	0.1779mg/kg	60×24	14.3

试验结论：

综合上述数据，可以看出，本实用新型运用于冰箱“除臭保鲜杀菌”有以下特点：

(1)强力杀菌：具有极强的杀菌力，对食品、蔬菜上沾染霉菌、大肠杆菌、绿农杆菌、金黄色葡萄菌等各种有害微生物的杀灭效果好，抑制细菌的繁殖，避免食品交叉污染。

(2)消除异味：迅速分解冰箱内的各种异味和臭味，避免食物串味，保持生鲜食品的新鲜度。例如：消除SO₂、NH₃、NO₂等异味。

(3)抑制水果蔬菜的代谢，加之灭菌除臭作用，能延长鲜肉、水果和蔬菜的保鲜时间。例如：冰箱中成熟果物发出的乙烯等物质，也会对其他物质产生催熟作用，同样也会导致食物的不新鲜。而本实用新型可以消除或控制乙烯。

(4)可持续氧化分解冰箱里的有机或无机污染气体，并可杀灭冰箱内的细菌繁殖体和芽孢、真菌、病毒等，有效保持冰箱卫生。

(5)电子产品“除臭保鲜杀菌”绝无二次污染。

Claims

1.高浓度离子和低浓度臭氧发生器，其特征在于设有电源整流滤波电路、升压振荡电路、高压整流电路、正负离子及臭氧产生辅助装置；升压振荡电路输入端接电源整流滤波电路输出端，高压整流电路输入端接升压振荡电路输出端，高压整流电路输出端接正负离子及臭氧产生辅助装置,电源整流滤波电路设有整流管和滤波电容，整流管输入端外接输入电源，整流管输出端接滤波电容；正负离子及臭氧产生辅助装置设有高压线和发射头固定架。