专利名称：冰箱用果蔬氧护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电路控制装置，特别涉及一种冰箱用果蔬氧护装置。
背景技术：
目前世界范围内农产品中的残留农药和化肥的状况日趋严重，这些残留物主要是 有机磷以及硝酸盐。以我国为例，近几年来，果蔬中农药等残留物引起的中毒事故频繁发 生，残留物的毒性积累问题也对消费者的身体健康构成了严重的威胁，引起人们的高度重 视。如何使百姓吃上"放心"果蔬，已经成为全社会关注的大事。此外，果蔬由于保鲜不当 而腐烂造成的损失也很大，我国每年损失的果蔬达8000万吨。 目前，用臭氧处理果蔬被视为最具发展潜力的一种方法。臭氧可以有效地降解残 留在果蔬上的农药，因为它具有强氧化性，可与蔬菜、水果中残留的有机磷、硝酸盐农药发 生反应，生成相应的酸、醇、胺或其氧化物等小分子化合物，这些小分子化合物大多无毒，溶 于水，可被洗涤除去。此外，臭氧可以明显地提高果蔬的保鲜期，机理如下臭氧能消除乙 烯、乙醇、乙醛的活性，从而有效地抑制果蔬呼吸强度，延缓营养物质转化速度、保持果蔬原 有风味；臭氧能抑制叶绿素酶活性，实现保绿；抑制果胶酶而保硬度；臭氧能抑制过氧化物 酶等成熟酶而延缓衰变；臭氧能抑制酚酶、消除乙醇、乙醛而防止褐变和生理性病害发生； 臭氧具有极强的杀菌作用，可以有效地控制霉菌、细菌等危害，防止腐烂。
有人担心臭氧对人体有害，这可能是对臭氧的特性和应用条件缺乏了解。其实只 有长期吸入高浓度臭氧，才会对呼吸道黏膜产生剌激，有些人也会有头疼的反应。按卫生 部规定，在0. 15ppm浓度下可接触8小时不会对人体有任何影响和损害。 一般质量合格的 家用臭氧机臭氧输出量较小，浓度很低，不可能在较大的范围内达到超标的浓度。人的嗅觉 对臭氧极为敏感，有些人认为只要闻到了臭氧味道就是超标了，这种说法是没有道理的。因 为，臭氧浓度只要达到0. 02卯m时，人就可以闻到它特有的腥味了，但这个浓度距离国家安 全标准还有很远。人类应用臭氧100多年来，还没有发生过一起臭氧中毒死亡事故。有人 错误地认为，臭氧与肉中氨基酸发生反应产生的"亚硝酸"可以致癌。其实，即使是亚硝酸 盐，在食品法典里也是可以作为适当剂量食品添加剂来使用的，只有过量才会产生对人体 的毒性。1997年美国食品药品管理局就已对臭氧作出评估臭氧用于清洁和消毒食品是安 全的，并修改了一直把臭氧作为"食品添加剂"限制使用的规定，允许在食品加工、贮藏中使 用臭氧。日本、澳大利亚等国家对其在食品中的应用也有类似规定。 由于冰箱是家庭内果蔬的主要储藏装置，所以很有必要开发可以放置在冰箱果蔬 盒内的臭氧发生装置，用于对果蔬进行保鲜和农药降解。 目前，在已有技术中，关于冰箱用果蔬保鲜与农药降解的臭氧发生装置不多。在 《光触媒负离子杀菌冰箱》(授权公告号为CN10034083C)的发明专利中，该发明在冰箱冷 藏箱的内表面涂上一层负离子光触媒涂膜，在冷藏箱内安装紫外灯管。在紫外灯管的照 射下，冷藏室内将产生低浓度的臭氧、负离子对冷藏室内的物品进行杀菌。该发明无法对 果蔬盒内的果蔬进行保鲜和农药降解，主要目的是对冷藏室进行杀菌，由于采用了光触媒和紫外灯管，所以成本较高、能耗较大。在《一种冰箱自动消毒除味器》(授权公告号为 CN2702250Y)的实用新型专利中，该专利由导线、控制开关、定时器、两个变压器、臭氧管、电 风扇等组成，体积大，结构复杂，成本高。
发明内容
本发明是针对现有冰箱用果蔬保鲜的迫切性问题，提出了一种冰箱用果蔬氧护装 置，此装置具有集成度高、结构简单、操作方便、使用安全、造价低、臭氧发生效率高等优点， 有效解决了冰箱内果蔬保鲜的问题。 本发明的技术方案为一种冰箱用果蔬氧护装置，包括依次连接的电源输入接口 及工作指示电路、定时电路、风扇驱动和接口电路、电子开关电路、振荡和变压电路、12倍电 压整流电路及放电保护电路、放电装置，所有电路和装置均集成在一块PCB电路板上。
所述放电装置包括两根铜箔条、放电电极和公共点击，装置置于PCB板中间，为一 长方形，上下两根铜箔条，上根铜箔条一端链接到12倍电压整流电路及放电保护电路输出 的两个输出端，另一端接放电电极，放电电极为三根直径0. 6mm长度7mm的裸铜丝，顶部磨 尖，三个放电电极焊接在上根铜箔条上，相互间距7mm，公共点击为一根直径lmm左右的裸 铜丝，弯成门状正对三个放电电极，弯角两端焊接在下面的铜箔条上，每一个放电电极的尖 端与公共点击相距2mm。 所述12倍电压整流电路由12个二极管和12个储能电容组成，输出到由限流电阻 组成的放电保护电路。所述定时电路采用NE555时钟芯片作为电路间歇性工作的控制，输出的电平控制 信号经过风扇驱动和接口电路的两个并联电容滤波作用后， 一路通过接口电路接到风扇驱 动，一路通过限流电阻输出到电子开关电路。
所述PCB电路板大小为5. 5cm*4. 25cm。 本发明的有益效果在于本发明冰箱用果蔬氧护装置，所用部件都集成在一块面 积为5. 5cm*4. 25cm的PCB电路板上，所占面积和体积小，便于放置到果蔬盒中；放电装置结 构简单，臭氧发生效率高；整个装置工作时的功率低于5瓦，能耗小；整个装置的成本非常 低，宜于推广使用。
图1为本发明冰箱用果蔬氧护装置电路示意图；
图2是本发明冰箱用果蔬氧护装置的放电装置图；
图3是本发明冰箱用果蔬氧护装置的PCB板布置图。
具体实施例方式
如图1所示冰箱用果蔬氧护装置电路示意图，装置包括电源输入接口 1及工作指 示电路2、定时电路3、风扇驱动和接口电路4、电子开关电路5、振荡和变压电路6、 12倍电 压整流电路7及放电保护电路8、放电装置，所有电路和装置均集成在一块5. 5cm*4. 25cm的 PCB电路板上。电源由电源输入接口 1输入，接滤波电容后依次接工作指示电路2、定时电 路3、风扇驱动和接口电路4、电子开关电路5、振荡和变压电路6 、 12倍电压整流电路7及放
4电保护电路8、放电装置。 电源输入接口 1及工作指示电路2:12V电源由接口P1输入，其中l脚为地，2脚 为+12V。 Cl为储能或者滤波电容，其作用是滤除电源的高频噪声使电源更加稳定，另外此 电容还兼有储能的作用，其值大小根据后级电路的电流要求决定。电阻R1为分流电阻，将 该支路的电流控制为0. OIA，使指示灯作用的发光二极管Dl能够正常发光。此部分电路上 电即工作。 定时电路3 :此部分电路采用NE555时钟芯片作为电路间歇性工作的控制。Tl = 0. 7 (R3+xRN) C， T2 = 0. 7 (R2+ (1-X) RN) C， T = Tl+T2 = 0. 7 (R2+R3+RN) C。其中Tl为工作的时 间，T2为臭氧发生器停歇时间，T为电路周期。Tl时段定时电路输出高电平，驱动后级电子 开关电路打开臭氧发生电路产生臭氧，同时驱动风扇开始工作，将产生的臭氧抽走。T2时段 定时器输出低电平关闭臭氧发生电路的开关，同时风扇停止转动。电路上电后便如此间歇 性往复工作。通过适当的阻容值设置，电路的工作周期为97秒，将R2和R3的值设置得足够 小就可以通过调节滑动变阻器实现电路工作时间的调节，其工作时间范围为0. 005-96. 995 秒。换句话说就是让臭氧发生器电路处于一直工作状态和一直不工作状态的调整。这就是 P丽的工作时间调制方式，通过此调整可以控制臭氧的产生量。 风扇驱动和接口电路4 :从定时电路输出的电平控制信号经过C4和C5的滤波作 用后，通过接口 J2接到风扇，驱动风扇运转抽走臭氧发生电路部分产生的臭氧。同时电容 C5还兼有储能的作用，为后级开关电路和振荡电路提供足够的能量。输出电压经过R4限流 后输入到后级的开关电路。 电子开关电路5 :经定时电路输出的电平信号在C4、 C5整流后经R4限流输入到 NPN晶体管Ql，当定时器电路输出为高电平时Ql打开，电流Ib放大后的k经R5产生压降， 此部分压降基本上等于电源电压VCC。在此情况下后级电压以R5上的电压作为输入电压以 产生臭氧。当定时器电路输出为低电平时，晶体管Q1封闭，流经R5的只有部分暗电流，这 部分电流在R5上的压降可以完全忽略，根本不足以启动后级臭氧发生电路。
振荡和变压电路6 :R5上的电压作为此部分电路的电源作用。C6主要起滤波和储 能作用。PNP晶体管Q2、电容C7、电容C8、电阻R7以及变压器Tl的初级和次级构成了振荡 电路，同时此部分电路兼有升压的作用。振荡的电压电流在升压变压器T1的次级感应出比 较高的电压。升压倍数为50倍，即将12V的电压大约升为600V。 12倍电压整流电路7及放电保护电路8 :从变压器过来的600V的交流电压经过 D4-D15和C9-C20的12倍电压整流后产生了 7200V的直流电压。倍压整流机理在于通过二 极管调节将电容C的储能在一定的时间同步释放，以达到高电压的目的。这样的电路适用 于输出直流高电压、小电流的小功率整流。经过倍压整流的高电压经过R8的限流输入放电 装置放电产生臭氧。R8的作用在于对人体的保护，倘若放电时人体不小心接触到放电针， 在R8大电阻的限流作用下，使流过人体的电流基本为零。同时根据分压原理，由于人体电 阻远远小于R8，所以在人体上所分得的电压也是极小的，不足以对人体造成损伤。
放电装置放电装置采用尖端放电，将PCB板中间掏空一块长方形的部分，将一条 铜箔链接到倍压输出的两个输出端。放电电极为三根直径0. 6mm长度7mm的裸铜丝，顶部 磨尖。三个放电电极焊接在上面的铜箔条上，间距7mm左右。公共点击为一根直径lmm左 右的裸铜丝，如图2所示弯成门状，和横梁垂直的两端焊接在下面的铜箔条上。每一个放电
5电极的尖端与公共点击相距2mm。这种方式设计出来的放电装置最好的优点就是能够做到 PCB板上，大大减少了装置的体积。 最终PCB板PCB板的面积为5. 5cm*4. 25cm，在其四个角的四个焊盘用于支撑并固 定抽气的风扇，放电装置位于板子正中部，变压器位于板子右方中部黄色方框内，时间调节 滑变位于板子左上角的黄色长方形内，PI为电压输出接口 ， P2为风扇接口 。预计不带封装 壳整个臭氧发生器的最后体积5. 5cm*4. 25cm*3. 15cm —种应用该装置产生臭氧对果蔬进行保鲜、降解农药的方法，其具体步骤是 (一)通电开启利用冰箱的内部电源或干电池，就可以启动该装置，此时开始产生臭氧，风 扇开始转动，计时电路开始计时，对果蔬盒内的果蔬进行保鲜和农药降解；(二)计时电路 控制臭氧浓度根据事先设定的计时电路控制周期和模式，对该装置进行开启、关闭操作， 使果蔬盒内的臭氧浓度控制在有效的范围之内。
权利要求
一种冰箱用果蔬氧护装置，其特征在于，包括依次连接的电源输入接口(1)及工作指示电路(2)、定时电路(3)、风扇驱动和接口电路(4)、电子开关电路(5)、振荡和变压电路(6)、12倍电压整流电路(7)及放电保护电路(8)、放电装置，所有电路和装置均集成在一块PCB电路板上。
2. 根据权利要求1所述的冰箱用果蔬氧护装置，其特征在于，所述放电装置包括两根 铜箔条、放电电极和公共点击，装置置于PCB板中间，为一长方形，上下两根铜箔条，上根铜 箔条一端链接到12倍电压整流电路(7)及放电保护电路(8)输出的两个输出端，另一端接 放电电极，放电电极为三根直径0. 6mm长度7mm的裸铜丝，顶部磨尖，三个放电电极焊接在 上根铜箔条上，相互间距7mm，公共点击为一根直径lmm左右的裸铜丝，弯成门状正对三个 放电电极，弯角两端焊接在下面的铜箔条上，每一个放电电极的尖端与公共点击相距2mm。
3. 根据权利要求1所述的冰箱用果蔬氧护装置，其特征在于，所述12倍电压整流电路(7) 由12个二极管和12个储能电容组成，输出到由限流电阻组成的放电保护电路(8)。
4. 根据权利要求l所述的冰箱用果蔬氧护装置，其特征在于，所述定时电路(3)采用 NE555时钟芯片作为电路间歇性工作的控制，输出的电平控制信号经过风扇驱动和接口电 路(4)的两个并联电容滤波作用后，一路通过接口电路接到风扇驱动，一路通过限流电阻 输出到电子开关电路(5)。
5. 根据权利要求1所述的冰箱用果蔬氧护装置，其特征在于，所述PCB电路板大小为 5. 5cm承4. 25cm。
全文摘要
本发明涉及一种冰箱用果蔬氧护装置，包括依次连接的电源输入接口及工作指示电路、定时电路、风扇驱动和接口电路、电子开关电路、振荡和变压电路、12倍电压整流电路及放电保护电路、放电装置，所有电路和装置均集成在一块面积为5.5cm×4.25cm的PCB电路板上，所占面积和体积小，便于放置到果蔬盒中；放电装置结构简单，臭氧发生效率高；整个装置工作时的功率低于5瓦，能耗小；整个装置的成本非常低，宜于推广使用。
文档编号C01B13/11GK101774547SQ20101002247
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月7日 优先权日2010年1月7日
发明者杨水清, 谢应明, 钟彦骞 申请人:上海塞显尔电器科技发展有限公司