专利名称：负离子发生装置和高电压模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及负离子发生装置，尤其是通过高压放电生成负离子达 到室内舒适环境的负离子发生装置和高电压模块。
背景技术：
通常负离子是烟雾、汽车尾气等各种有害物质形成的阳离子，有 效净化空气，人体吸入负离子可以有效促进人体细胞的新陈代谢，提 高人体活力，净化血液，并提高人体免疫系统。
空气中生成的负离子大部分为氧气负离子，因此在家庭或办公室 或是汽车内部等空气循环不畅的室内安装负离子发生装置时，可以用 非常低廉的费用即可创造出清新的环境，尤其车辆内部随着行驶距离 的加长，二氧化碳的浓度会逐渐增加，空气变得浑浊不清，烟雾或尾 气、各种废气会通过呼吸器官吸入人体体内，对人体健康造成一定影 响。
目前商用化的大部分负离子发生装置通过12V左右的直流电源， 生成相应频率，将其转成3kV左右的高电压后，输出至放电针和对电
管的负离子生成部分，生成负离子，但是，室内环境中不仅不会形成 上述的空气循环环境，而且还会因二氧化碳或烟雾等有害物质导致人 体吸入体内，从而影响身体健康，因此，在室内环境中需要大量的负 离子，目前的3kV左右的高电压是无法生成所需量的负离子的，而且
此类负离子发生装置在升高负离子发生电压时，会产生相应的副作用，无法自由提升高电压模块的输出电压，以高电压模块的输出电压 为例，当升压至6kV以上时，通常在升压变压器的后端会产生火花， 这时会排放出对人体健康有害的氮气氧化物和臭氧(03)等物质，产生
异味及腥味等令人不舒服的味道，当高电压模块的输出电压提高到足 够电压时，升压变压器和频率发生变压器会出现过热现象，含有高谐 波成分的高电压对高电压模块的输入端产生逆流，有可能导致触电或 电源不稳等问题，负离子发生装置在采用高压放电时，从加工特性、 经济性等方面来考虑时，采用塑料注塑成型的机身外壳是较为理想 的，目前类型的负离子发生装置的高电压模块采用塑料注塑成型方法 制作产品时，对烟雾等有害物质的分解性能会骤然下降，因此，当前 的负离子发生装置的负离子发生效率较低，采用塑料注塑成型方法 制作机身外壳较为困难。
发明内容
本发明的目的为了解决上述问题，防止确保内置有高谐波成分的 高电压电源输入端逆流的现象，稳定进行高压放电，并将负离子发生 电压适用于家庭，办公室，车辆等多种环境当中的负离子发生装置 和高电压模块。
本发明的另一个目的是有效防止高电压模块的变压器后端配电
压部分产生火花的问题，确保包括PCB结构在内的负离子发生装置和 高电压模块及PCB结构。
本发明的另一个目的是铸造高电压发生模块的外部产生的发热
或火花更加抑制结构的负离子发生装置和高电压发生模块。
本发明的另 一个目的是塑料材质的机身外壳所发生的负离子释放量不足问题，以提供有效解决上述问题的负离子发生装置和高电压 发生模块。
本发明 通过以下技术方案实现-
本发明主要由机身外壳和高电压模块组成，其特征在于高电压 模块设置在机身外壳内，机身外壳形成有支撑部和导体辅材部，高电 压模块主要包括电源输入端子部、高谐波防止部、逆电压防止部、振 荡部、高电压升压部、配电压部和负离子生成部，其中，高谐波防止 部、逆电压防止部、振荡部、高电压升压部和配电压部集成安装在印 刷电路板上，直流电源从电源输入端子部输入，进入产生频率的频率 发生部，通过频率发生部，高电压升压部升压，配电压部配电，电源 输入端子部和频率发生部之间切断电压的二极管形成的逆电压防止 部，防止电逆流，电源输入端子部和频率发生部之间用于抑制高谐波 逆流的高谐波防止部防止高谐波产生，连接电缆一端接于高电压模块 的负离子生成部，另一端连接钢钎，并外露于机身外壳。
印刷电路板呈中空状，形成若干绝缘空隙部，配电压部的配电路 的二极管在绝缘空隙部的两侧。
高电压模块的外部通过添加有耐热性树脂的环氧树脂成型材料 或聚氨酯树脂成型制作而成，上述材料通过印刷电路板焊接面覆盖其 中，对上述绝缘空隙部进行填充。
上述电源输入端子部输入12V的直流电源,上述高电压升压部的
变压器和配电压部对上述高电压模块的输出端子输出6-8 kV的高电 压，上述高谐波防止部采用470 /"F容量的一对电容相互并列而成，达 到抑制高谐波逆流现象发生。上述机身外壳和支撑部由塑料注塑成型方法制作而成，上述机 身外壳及支撑部的一面由导体材料覆盖而成。
上述负离子生成部由高电压模块的输出端子连接的放电针和上 放电针电管连接而成，外露于高电压模块的外部，同时包括聚四氟乙 烯覆盖的连接电缆和钢钎。
本发明的机身外壳和支撑部为塑料注塑成型，接地保护的机身外 壳和支撑部的一面覆盖有导体辅材，导体辅材由铜板制作而成，支撑 部当中一面由铜板覆盖而成，两边则采用胶带粘贴，导体辅材可以通 过高电压模块的电源输入端子部当中的某一个端子接入高电压模块 内部延长的线路，并在线路一部分与另外一边连接而成。
本发明的负离子生成部提供高电压，输入直流电源的是电源输入 端子部，通过电源输入端子部输入的直流电源，产生频率的频率发生 部，通过频率发生部，包括将电压升高的变压器的高电压升压部，通 过高电压升压部升压的电压的配电压部，电源输入端子部和频率发生 部之间切断逆电压的二极管在内的逆电压防止部，及电源输入端子部 和频率发生部之间用于抑制高谐波逆流的高谐波防止部在内的负离 子发生装置。
本发明的负离子生成部提供高电压的高电压模块当中内置有印 刷电路板，通过输入直流电源的电源输入端子部，通过上述电源输入 端子部输入的直流电源频率发生部，通过上述频率发生部升高电压， 变压器在内的高电压升压部，及上述高电压升压部用以升压的电压进 行配置的二极管配电压电路在内的配电压部，印刷电路板的机身一部 分形成绝缘空隙部，配电压电路的二极管位于绝缘空隙部两侧之间。本发明具有下列优点
经由本发明的实施，高压放电，高电压通过电源输入端子部有效 防止逆流现象，通过高谐波防止部可以完美解决振荡电压不稳定的问 题，相比目前的产品，可以将高电压稳定地提供给负离子生成部，在 家庭，办公室或汽车等环境中可以释放出充足的阴离子。
经由本发明的实施，通过改善高电压模块的印刷电路板的结构， 在变压器后端防止火花现象，可以有效防止臭氧等有害物质的产生， 可以确保提供环保的负离子生成装置。
经由本发明的实施，通过抑制火花的产生，振荡晶体管或升压变 压器可以有效避免温度过热现象，因此可以有效确保高电压模块的耐 久性。
经由本发明的实施，高电压模块和钢钎之间对电管、聚四氟乙烯 材料覆盖而成的连接电缆可以有效防止机身外壳的高压电漏电问题。
经由本发明的实施，由塑料注塑成型制作而成的机身外壳可以有 效抑制不必要的电荷，有效降低有害物质的分解性能。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一的负离子发生装置的俯视图的结构示意图。
图2是本发明实施例一的高电压模块的功能组成的电路框图示意图。
图3是本发明实施例一的直流输入时的高电压模块的电路图。图4是图3中所示的高电压模块的印刷电路板的结构图。 图5本发明实施例二的交流型高电压模块的电路图。 图中，IO机身外壳、ll高电压模块、12连接电缆、13钢钎、14 支撑部、15导体辅材、90电源输入端子部、IOO高谐波防止部、101 逆电压防止部、102振荡部、103高电压升压部、104配电压部、105 负离子生成部、200印刷电路板、201绝缘空隙部、202绝缘空隙部、 203绝缘空隙部、204主体区域、205主体区域、Ql晶体管、Qll集线器 端子、L电感、Cl电容器、Q13基座端子、Rl阻抗、R2阻抗、Tl变压器、 D2二极管、D3二极管、D4二极管、D5二极管、C2电容器、C3电容器、 C4电容器、C5电容器
具体实施例方式
图1至图2中，本发明实施例一的负离子发生装置通过一定形状的
机身外壳(10)和高电压模块(11)组成，其特征在于高电压模块(1
1)设置在机身外壳(10)内，机身外壳(10)形成有支撑部(14) 和导体辅材部(15)，连接电缆(12) —端接于高电压模块(11)的 负离子生成部(105)，另一端连接钢钎(13)，并外露于机身外壳 (10)，高电压模块(11)主要包括电源输入端子部(90)、高谐波 防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电压升 压部(103)、配电压部(104)和负离子生成部(105)，其中，高 谐波防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电 压升压部(103)、配电压部(104)集成安装在印刷电路板(200)上。
机身外壳(10)可适用于家庭或办公室的室内或汽车的搁架上， 采用轻薄的塑料注塑成型，用于支撑机身外壳(10)的支撑部(14)采用 了塑料注塑成型，机身外壳(10)可以上下或左右调节角度，支撑部(l
4)的最下面采用了双面胶带，机身外壳(10)暴露在内置的高电压模块
(ll)的强大电场中，显现出导体的特性，因此机身外壳(io)及支撑部
(14) 的表面会聚集大量抑制阴离子释放的电荷。 由于静电聚集现象，机身外壳(10)或支撑部(14)的一面的铜板的
相应位置粘贴导体辅材(15)，导体辅材(15)通过接地方式使机身外壳 (10)的电位保持零，本实施例一当中导体辅材(15)位于支撑部(14) 的底面，但是本发明并不限于此，导体辅材(15)可以紧密地与机身外 壳(10)内侧相接。
具体实施安装时，支撑部(14)的最下面采用双面胶时，导体辅材
(15) 粘贴在支撑部(14)与两侧胶带之间，高电压的使用特性问题，仍 然可以通过导体辅材(15)及双面胶实现较佳的接地状态，这时，双面 胶的外层必须要粘贴在汽车的驾驶台等可以接地的地方。
在图3中，采用直流电源的直流高电压模块(ll)，高电压模块(l 1)的电源输入端子部(90)当中从某一侧端子接入上述高电压模块(ll) 内部延长电路，即，当提供有铜板等导体辅材(15)，铜板的一侧通过 线路与电源输入端子部(90)的一侧端子相连，铜板的另外一面则通过 排线接入高电压模块(ll)当中，接入地面端子，如上所述，根据接入结构的特性，可以提高导体辅材(15)的接地性能，有效抑制机身外壳
(IO)表面的电荷聚集问题，可以更加有效地释放出负离子，负离子发 生装置应用于家庭或办公室等场地时，导体辅材(15)当中的接地线接 入并可以连接在电源插线板的接地端子或其它接地点。
高电压模块(11)通过电源适配器或汽车的点烟器提供直流电压， 电源输入端子部(90)输入直流电后依次通过振荡，升压及配压处理等 过程，稳定输出6-8kV的高电压。
在图2和图3中，振荡部(102)把从电源输入端子部(90)输入的12 V的直流电源按照事先设定好的频率振荡，向高电压升压部(103)的变 压器(T1)提供高电压，将直流电源按照一定的频率振荡后，可以有效 降低电能消耗并确保波形的稳定，振荡部(102)包括晶体管(Q1)、和 晶体管(Ql)的集线器端子(Q12)中并列连接的电感(L)、电容器(Cl) 和LC振荡电路，在晶体管(Q1)的基座端子(Q13)中接入的阻抗(R1)、 阻抗(R2)和电容器(C1)确定的时间常数可以有效提升振荡特性，这 里的LC振荡电路自身的运行过程己经广为所知。
高电压升压部(103)通过振荡部(102)为了向高电压部提供振荡 的电压升压效果，其中含有用于升压的变压器(T1)，通过变压器(T1) 升压的电压在高电压升压部(103)的后端当中接入的配电压部(104) 的二极管配电压电路进行分配，可以转换为在家庭，办公室或汽车中 产生充足阴离子的高电压，这里形成配电压部(104)的二极管配电压 电路自身的运行过程己经广为所知。变压器(T1)的一次和二次线圈巻线与二极管配电压电路的二极
管(D2)、 二极管(D3) 、 二极管(D4) 、 二极管(D5)及电容器(C2)、 电容器(C3)、电容器(C4)和电容器(C5)可适用于家庭，办公室 或汽车等环境，可以确保产生并输出充足的阴离子的最佳6-8kV的高电压。
在图4中，印刷电路板(200)呈中空状，形成绝缘空隙部(201) 、绝缘空隙部(202)和绝缘空隙部(203)，配电压部的配电路的二 极管在绝缘空隙部的两侧，组成配电压部(104)的二极管配电压电路， 二极管(D2)、 二极管(D3) 、 二极管(D4)和二极管(D5)的印刷电 路板(200)具有相应的结构，S卩，产生6-8kV的高电压时，二极管(D 2)、 二极管(D3) 、 二极管(D4)和二极管(D5)与电容器(C2)、电 容器(C3)、电容器(C4)和电容器(C5)的连接点(a、 b、 c、 d、 e、 f、 g)中会通过电容器电容器(C2)、电容器(C3)、电容器(C4)和 电容器(C5)的放电现象产生火花，相互邻接的电容器须在空间上相 互隔离，印刷电路板(200)从主体的边缘部分向内侧切入，在绝缘空 隙部(201)与上述绝缘空隙部(201)之间的空间当中分为两个独立的 主体区域(204)和主体区域(205)，即组成二极管配电压电路的二极 管(D2)、 二极管(D3) 、 二极管(D4)和二极管(D5)在两侧之间绝 缘空隙部(201)的绝缘空隙部(201)形成两边的主体区域(204)和主 体区域(205)。
绝缘空隙部(201)在变压器(Tl)接入内部，并确保变压器(Tl)的绝缘及隔热特性。
配电压部(104)的输出端当中，接有内置放电针和对电管的负离 子生成部(105)，负离子生成部(105)的放电针接入配电压部(104)的 输出端，电管则通过连接电缆(12)接入钢钎(13)，通过配电压部(IO 4)的输出端加载高电压后，通过放电针和对电管之间的高压放电，钢 钎(13)的末端会释放出大量的阴离子，这里的连接电缆(12)为了确保 与机身外壳(10)的充足的绝缘状态，采用外径3mm左右的聚四氟乙烯 对电管覆盖。
电源输入端子部(90)与振荡部(102)之间的逆电压防止部(101) 及高谐波防止部(100)切换逆电压并可以有效防止高谐波的逆流现 象，这里的逆电压防止部(101)与高谐波防止部(100)的先后顺序及配 置关系并不受图纸中的图例限制，可以相互调换。
逆电压防止部(101)对于电源输入端子部(90)的正极端子，按照 正方向连接的二极管(Dl)，向电源输入端子部(90) —侧切断逆流的高 电压，这里的二极管(叫部分在印刷电路板(200)主体如上所述，形 成绝缘空隙部(202)并提供绝缘及隔热效果，上述振荡部(102)中的晶 体管(Ql)的端子(Ql 1)与基座端子(Q13)之间连接的正电压二极管(ZD 1)安装在印刷电路板(200)主体部分，形成绝缘空隙部(203)以提供较 佳的绝缘及隔热效果。
高谐波防止部(100)对电源输入端子部(90)由并联的电容器所组 成，电源输入端子部(90)—侧去除逆流的高谐波成分，考虑到高电压模块(ll)的最终端当中产生6-8kV的高电压，高谐波防止部(100)须分 别相互并联含有470AF容量的一对电容器。
组成高电压模块(ll)的振荡部(102)、高电压升压部(103)、配 电压部(104)、逆电压防止部(101)及高谐波防止部(100)位于印刷 电路板(200)当中，形成轻薄的状态，负离子生成部(105)也一并置入 印刷电路板(200)中。
印刷电路板(200)采用添加有耐热性树脂的环氧模塑聚氨酯树脂 或耐热性聚氨基甲酸酯树脂成型材料形成，成型处理并通过高电压提 升火花防止性能，印刷电路板(200)的钎焊面和绝缘空隙部(201)、绝 缘空隙部(202)、绝缘空隙部(203)通过成型材料所覆盖或填充。
在安装实施时，本发明可安装在汽车内部予以使用，这时的电源 可以通过汽车的点烟器提供12V的直流电源，提供电源时，高电压模 块(ll)依次执行振荡，升压及配压处理过程，将12V直流电源转变为 相应频率的6-8kV的高电压，高电压模块(ll)当中产生高电压时，配
电压部中形成为防止所产生的火花的上述印刷电路板结构，即使产生 6-8kV的高电压，有效避免因火花所产生的高电压模块的破坏或零部
件损坏等问题，此外，高电压模块(ii)当中含有高谐波防止部(ioo)
与逆电压防止部(101)，因此可以有效防止高压逆电压或高谐波逆 流，在高电压模块(ll)当中产生的高电压电源向高电压模块(ll)和一 并成型处理的负离子生成部(105)提供高电压放电，这时产生的大部 分阴离子通过钢钎(13)释放到机身外壳(10)外部后，扩散到汽车的车内空间可以有效净化室内空气。
在图6中，提供了采用交流电源内置有高电压模块的负离子发生 装置，和采用直流电源的高电压模块也是一样的道理，内置交流型高
电压模块的负离子发生装置的机身外壳(io)中粘贴有相应的导体辅
材(15)，在机身外壳(10)表面通过静电诱导现象可以有效降低有害物 质的分解能力。
导体辅材(15)和高电压模块(11)的电源输入端子部(90)，从某一 侧端子接入高电压模块(ll)的内部电路，这里的导体辅材(15)为了有 效去除机身外壳(10)表面的多余电荷或有效改变电荷分布结构，机身 外壳(10)的内部需要连接紧密。
交流型高电压模块(11)如果在家庭220V交流电压输入到其电源 输入端子部分(90)后，依次通过振荡，升压及配压处理过程，稳定输 出6-8kV的高电压，从电源输入端子部(90)输入的交流电压稳定产生 振动的振荡部(102)和振荡电压根据变压器的电压转换比升压的高电 压升压部(103)和变压器2次输出电压进行配置，确保以能够提供充足 的阴离子的高电压转换的配电压部(104)，如上所述的高电压模块(l l)的基本结构已经公开，其详细说明在此省略。高电压模块(ll)当中 产生高压时，为了避免配电压部(104)中产生火花，采用和实施例一 的印刷电路板(200) —样的结构。
内置有交流型高电压模块的负离子发生装置可以安装在使用交 流电源的家庭或办公室中，提供电源时，高电压模块(ll)依次进行振荡，升压及配压处理，220V的交流电源通过设定频率转换为6-8kV的 高电压。
机身外壳(10)内部，高电压模块(ll)的一侧电源设有接入输入线 路的导体辅材(15)，可以起到去除机身外壳(10)的不必要的电荷或改 变电荷分布结构，通过去除电荷可以有效降低有害物质的分解性能， 并有效净化空气质量。
本发明虽然通过有限的实施例与图纸进行了说明，但是本发明并 不会受此限，且在本发明所属技术领域中通过具备相关技术知识的人 员可以在本发明的技术范围内及专利请求范围内进行多种变更及修 改。
本发明结构紧凑，安全可靠，生成负离子量充足，广泛应用于通 过高压放电生成负离子达到室内或车内等特定空间舒适环境的领域。
权利要求
1、负离子发生装置和高电压模块，机身外壳(10)和高电压模块(11)组成，其特征在于高电压模块(11)设置在机身外壳(10)内，机身外壳(10)形成有支撑部(14)和导体辅材部(15)，连接电缆(12)一端接于高电压模块(11)的负离子生成部(105)，另一端连接钢钎(13)，并外露于机身外壳(10)，高电压模块(11)主要包括电源输入端子部(90)、高谐波防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电压升压部(103)、配电压部(104)和负离子生成部(105)，其中，高谐波防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电压升压部(103)、配电压部(104)集成安装在印刷电路板(200)上。
2、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述机身外壳(10)采用轻薄的塑料注塑成型，用于支撑机身外 壳(10)的支撑部(14)采用了塑料注塑成型，机身外壳(10)或支撑部 (14)的一面的铜板的相应位置粘贴导体辅材(15)。
3、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述印刷电路板(200)从主体的边缘部分向内侧切入，在绝缘空 隙部(201)与上述绝缘空隙部(201)之间的空间当中分为两个独立的 主体区域(204)和主体区域(205)，印刷电路板(200)采用添加有耐热 性树脂的环氧模塑聚氨酯树脂或耐热性聚氨基甲酸酯树脂成型材料 形成。
4、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特征是所述配电压部(104)包括二极管配电压电路，印刷电路板(200) 呈中空状，形成绝缘空隙部(201)、绝缘空隙部(202)和绝缘空隙 部(203),配电压部的配电路的二极管在绝缘空隙部的两侧，组成配 电压部(104)的二极管配电压电路，二极管(D2)、 二极管(D3)、 二极 管(D4)和二极管(D5)的印刷电路板(200)具有相应的结构。
5、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述配电压部(104)的输出端当中，接有内置放电针和对电管的 负离子生成部(105)，负离子生成部(105)的放电针接入配电压部(104) 的输出端，电管则通过连接电缆(12)接入钢钎(13)，采用外径3mm左 右的聚四氟乙烯对电管覆盖。
6、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述采用直流电源的直流高电压模块(ll)，高电压模块(ll)的电 源输入端子部(90)当中从某一侧端子接入上述高电压模块(11)内部 延长电路，S卩，当提供有铜板等导体辅材(15)，铜板的一侧通过线路 与电源输入端子部(90)的一侧端子相连，铜板的另外一面则通过排线 接入高电压模块(ll)当中，接入地面端子。
7、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述振荡部(102)包括晶体管(Ql)、和晶体管(Ql)的集线器端子 (Q12)中并列连接的电感(L)、电容器(C1)和LC振荡电路，在晶体管 (Q1)的基座端子(Q13)中接入的阻抗(R1)、阻抗(R2)和电容器(C1)。
8、 根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特 征是所述高谐波防止部(100)对电源输入端子部(90)由并联的电容器 所组成，电源输入端子部(90)—侧去除逆流的高谐波成分，高电压模块(ll)的最终端当中产生6-8 kV的高电压，高谐波防止部(100)分别 相互并联含有470 /"F容量的一对电容器。
9、根据权利要求1所述的负离子发生装置和高电压模块，其特征是所述内置交流型高电压模块的负离子发生装置的机身外壳(io)中粘贴有相应的导体辅材(15)，导体辅材(15)和高电压模块(11)的电 源输入端子部(90)，从某一侧端子接入高电压模块(11)的内部电路。
全文摘要
负离子发生装置和高电压模块，主要由机身外壳(10)和高电压模块(11)组成，其特征在于高电压模块(11)设置在机身外壳(10)内，机身外壳(10)形成有支撑部(14)和导体辅材部(15)，连接电缆(12)一端接于高电压模块(11)的负离子生成部(105)，另一端连接钢钎(13)，并外露于机身外壳(10)，高电压模块(11)主要包括电源输入端子部(90)、高谐波防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电压升压部(103)、配电压部(104)和负离子生成部(105)，其中，高谐波防止部(100)、逆电压防止部(101)、振荡部(102)、高电压升压部(103)、配电压部(104)集成安装在印刷电路板(200)上，即可达到设计目的。
文档编号A61L9/22GK101604822SQ20091015221
公开日2009年12月16日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者柳盛云 申请人:柳盛云