专利名称：冰箱用小型臭氧发生器的制作方法
技术领域：
冰箱用小型臭氧发生器技术领域[0001]本实用新型涉及一种冰箱内电路装置，特别涉及一种冰箱用小型臭氧发生器。
技术背景[0002]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。[0003]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。[0004]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刺激，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0.02ppm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。[0005]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。[0006]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[0007]本实用新型是针对现在冰箱用保鲜装置成本高，能耗大的问题，提出了一种冰 箱用小型臭氧发生器，装置产生臭氧对果蔬进行保鲜、降解农药，具有集成度高、结构 简单、操作方便、使用安全、造价低等优点。[0008]本实用新型的技术方案为一种冰箱用小型臭氧发生器，包括电源与控制电 路、放电装置与微型风扇电路，电源与控制电路依次包括电源输入接口电路、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，电源与控制电路集成在一块PCB电路板上，放电装置与微型风 扇电路集成在另一块PCB电路板上，两块PCB板通过两根电线连接。[0009]所述放电装置与微型风扇电路，分别以两块PCB制作成两个放电电极，上PCB 板的四个角通过螺钉与下PCB板连接在一起，下PCB板的中央开四个圆形通孔用于流通 空气，四个圆形通孔的中心焊接固定放电针，穿过上PCB板的中心通孔，下PCB板的四 个角用于固定螺柱以支撑风扇。[0010]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，定时电路输出 高电平驱动后级电子开关电路，同时驱动风扇。[0011]所述电源与控制电路集成在一块3.97cm*3.01cm的PCB电路板上。所述放电装 置与微型风扇集成在一块3.01cm*3.15cm的PCB电路板上。[0012]本实用新型的有益效果在于本实用新型冰箱用小型臭氧发生器，装置的电源 与控制电路集成在一块3.97cm*3.01cm的PCB电路板上，放电装置与微型风扇集成在一 块3.01cm*3.15cm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。
[0013]图1为本实用新型冰箱用小型臭氧发生器控制电路图；[0014]图2为本实用新型冰箱用小型臭氧发生器电源与控制电路PCB板布置图；[0015]图3为本实用新型冰箱用小型臭氧发生器放电装置与微型风扇PCB板布置图 [0016]图4为本实用新型冰箱用小型臭氧发生器放电装置与微型风扇PCB板布置图具体实施方式
[0017] 如图1所示冰箱用小型臭氧发生器控制电路图，电源与控制电路依次包括电源4输入接口电路1、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倍电压整流电路及放电保护电路7，如图2所示电源与控制电 路集成在一块3.97cm*3.01cm的PCB电路板上，放电装置与微型风扇电路集成在一块 3.01cm*3.15cm 的 PCB 电路板上。[0018]电源输入电路1、工作指示电路2: 12V电源由接口 Pl输入，其中1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Rl为分流 电阻，将该支路的电流控制为0.01A，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。[0019]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+(I-X) RN) C, T = Τ1+Τ2 = 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PWM的工作时间调制方式，通过此调整可以控 制臭氧的产生量。[0020]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C3和C4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C3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。[0021]电子开关电路5 经定时电路输出的电平信号在C3、C4整流后经R4限流输入 到NPN晶体管Q1，当定时器电路输出为高电平时Ql打开，电流Ib放大后的IC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Ql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。[0022]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。C5主要起滤波和 储能作用。PNP晶体管Q2、电容C6、电容C7、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Tl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。[0023]12倍电压整流电路及放电保护电路7 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，已达到高电压的目的。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 输入放电设施放电产生臭氧。R8的作用在于人体的保护，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。[0024]放电装置如图3、4所示放电装置与微型风扇的PCB板，采用尖端放电，分别 以两块PCB制作成两个放电电极，其中图4为大的PCB板中间焊盘21为公共电极，可 通过中间四个小圆圈17固定其他材质的电极，其外周的四个孔16用于将其与图3中小的 PCB板子固定，图3中的焊盘14与图4中的焊盘20同一方向通过通孔16和13互相连接 将两块PCB板固定在一起后，正上方焊盘12和右方的焊盘18的两个孔用于连接电极线。 在的PCB板的四个角19用于固定螺柱以支撑风扇，P2、P3用于转接风扇，最中间的四 个孔17用于通风，增加空气流动的通道，最中间的一个孔21用于焊接固定放电针，穿过 小PCB的通孔15。[0025]最终PCB板电源与控制电路PCB板的面积为3.97cm*3.01cm，变压器位于板 子左上角部黄色方框内，时间调节滑变位于板子左上角的黄色长方形内。在放电装置与 微型风扇的PCB板上，Pl为电压输入接口，P2为风扇接口。通过板子左下角和右下角 的两个孔10和11用线将高压引入放电电极12和18，不带封装壳整个臭氧发生器的最后 体积仅仅只有 3.97cm*3.01 cm*3.1 km。[0026]一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1.一种冰箱用小型臭氧发生器，包括电源与控制电路、放电装置与微型风扇电路， 其特征在于，电源与控制电路依次包括电源输入接口电路(1)、工作指示电路O)、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 整流电路及放电保护电路(7)，电源与控制电路集成在一块PCB电路板上，放电装置与 微型风扇电路集成在另一块PCB电路板上，两块PCB板通过两根电线连接。
2.根据权利要求1所述冰箱用小型臭氧发生器，其特征在于，所述放电装置与微型风 扇电路，分别以两块PCB制作成两个放电电极，上PCB板的四个角通过螺钉与下PCB板 连接在一起，下PCB板的中央开四个圆形通孔用于流通空气，四个圆形通孔的中心焊接 固定放电针，穿过上PCB板的中心通孔，下PCB板的四个角用于固定螺柱以支撑风扇。
3.根据权利要求1所述冰箱用小型臭氧发生器，其特征在于，所述定时电路C3)采用 NE555时钟芯片作为电路间歇性工作的控制，定时电路输出高电平驱动后级电子开关电 路，同时驱动风扇。
4.根据权利要求1所述冰箱用小型臭氧发生器，其特征在于，所述电源与控制电路集 成在一块3.97cm*3.01cm的PCB电路板上。
5.根据权利要求1所述冰箱用小型臭氧发生器，其特征在于，所述放电装置与微型风 扇集成在一块3.01cm*3.15cm的PCB电路板上。
专利摘要本实用新型涉及一种冰箱用小型臭氧发生器，控制电路依次包括电源输入接口电路、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，电源与控制电路集成在一块PCB电路板上，放电装置与微型风扇集成在另一块PCB电路板上，两块PCB板通过两根电线连接。发生器占面积和体积小，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A23B7/152GK201805863SQ20102003303
公开日2011年4月27日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14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