專利名稱：冰箱用果蔬氧護裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電路控制裝置，特別涉及一種冰箱用果蔬氧護裝置。
背景技術：
目前世界范圍內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品中的殘留農(nóng)藥和化肥的狀況日趨嚴重，這些殘留物主要是 有機磷以及硝酸鹽。以我國為例，近幾年來，果蔬中農(nóng)藥等殘留物引起的中毒事故頻繁發(fā) 生，殘留物的毒性積累問題也對消費者的身體健康構成了嚴重的威脅，引起人們的高度重 視。如何使百姓吃上"放心"果蔬，已經(jīng)成為全社會關注的大事。此外，果蔬由于保鮮不當 而腐爛造成的損失也很大，我國每年損失的果蔬達8000萬噸。 目前，用臭氧處理果蔬被視為最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N方法。臭氧可以有效地降解殘 留在果蔬上的農(nóng)藥，因為它具有強氧化性，可與蔬菜、水果中殘留的有機磷、硝酸鹽農(nóng)藥發(fā) 生反應，生成相應的酸、醇、胺或其氧化物等小分子化合物，這些小分子化合物大多無毒，溶 于水，可被洗滌除去。此外，臭氧可以明顯地提高果蔬的保鮮期，機理如下臭氧能消除乙 烯、乙醇、乙醛的活性，從而有效地抑制果蔬呼吸強度，延緩營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化速度、保持果蔬原 有風味；臭氧能抑制葉綠素酶活性，實現(xiàn)保綠；抑制果膠酶而保硬度；臭氧能抑制過氧化物 酶等成熟酶而延緩衰變；臭氧能抑制酚酶、消除乙醇、乙醛而防止褐變和生理性病害發(fā)生； 臭氧具有極強的殺菌作用，可以有效地控制霉菌、細菌等危害，防止腐爛。
有人擔心臭氧對人體有害，這可能是對臭氧的特性和應用條件缺乏了解。其實只 有長期吸入高濃度臭氧，才會對呼吸道黏膜產(chǎn)生剌激，有些人也會有頭疼的反應。按衛(wèi)生 部規(guī)定，在0. 15ppm濃度下可接觸8小時不會對人體有任何影響和損害。 一般質(zhì)量合格的 家用臭氧機臭氧輸出量較小，濃度很低，不可能在較大的范圍內(nèi)達到超標的濃度。人的嗅覺 對臭氧極為敏感，有些人認為只要聞到了臭氧味道就是超標了，這種說法是沒有道理的。因 為，臭氧濃度只要達到0. 02卯m時，人就可以聞到它特有的腥味了，但這個濃度距離國家安 全標準還有很遠。人類應用臭氧100多年來，還沒有發(fā)生過一起臭氧中毒死亡事故。有人 錯誤地認為，臭氧與肉中氨基酸發(fā)生反應產(chǎn)生的"亞硝酸"可以致癌。其實，即使是亞硝酸 鹽，在食品法典里也是可以作為適當劑量食品添加劑來使用的，只有過量才會產(chǎn)生對人體 的毒性。1997年美國食品藥品管理局就已對臭氧作出評估臭氧用于清潔和消毒食品是安 全的，并修改了一直把臭氧作為"食品添加劑"限制使用的規(guī)定，允許在食品加工、貯藏中使 用臭氧。日本、澳大利亞等國家對其在食品中的應用也有類似規(guī)定。 由于冰箱是家庭內(nèi)果蔬的主要儲藏裝置，所以很有必要開發(fā)可以放置在冰箱果蔬 盒內(nèi)的臭氧發(fā)生裝置，用于對果蔬進行保鮮和農(nóng)藥降解。 目前，在已有技術中，關于冰箱用果蔬保鮮與農(nóng)藥降解的臭氧發(fā)生裝置不多。在 《光觸媒負離子殺菌冰箱》(授權公告號為CN10034083C)的發(fā)明專利中，該發(fā)明在冰箱冷 藏箱的內(nèi)表面涂上一層負離子光觸媒涂膜，在冷藏箱內(nèi)安裝紫外燈管。在紫外燈管的照 射下，冷藏室內(nèi)將產(chǎn)生低濃度的臭氧、負離子對冷藏室內(nèi)的物品進行殺菌。該發(fā)明無法對 果蔬盒內(nèi)的果蔬進行保鮮和農(nóng)藥降解，主要目的是對冷藏室進行殺菌，由于采用了光觸媒和紫外燈管，所以成本較高、能耗較大。在《一種冰箱自動消毒除味器》(授權公告號為 CN2702250Y)的實用新型專利中，該專利由導線、控制開關、定時器、兩個變壓器、臭氧管、電 風扇等組成，體積大，結構復雜，成本高。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對現(xiàn)有冰箱用果蔬保鮮的迫切性問題，提出了一種冰箱用果蔬氧護裝 置，此裝置具有集成度高、結構簡單、操作方便、使用安全、造價低、臭氧發(fā)生效率高等優(yōu)點， 有效解決了冰箱內(nèi)果蔬保鮮的問題。 本發(fā)明的技術方案為一種冰箱用果蔬氧護裝置，包括依次連接的電源輸入接口 及工作指示電路、定時電路、風扇驅(qū)動和接口電路、電子開關電路、振蕩和變壓電路、12倍電 壓整流電路及放電保護電路、放電裝置，所有電路和裝置均集成在一塊PCB電路板上。
所述放電裝置包括兩根銅箔條、放電電極和公共點擊，裝置置于PCB板中間，為一 長方形，上下兩根銅箔條，上根銅箔條一端鏈接到12倍電壓整流電路及放電保護電路輸出 的兩個輸出端，另一端接放電電極，放電電極為三根直徑0. 6mm長度7mm的裸銅絲，頂部磨 尖，三個放電電極焊接在上根銅箔條上，相互間距7mm，公共點擊為一根直徑lmm左右的裸 銅絲，彎成門狀正對三個放電電極，彎角兩端焊接在下面的銅箔條上，每一個放電電極的尖 端與公共點擊相距2mm。 所述12倍電壓整流電路由12個二極管和12個儲能電容組成，輸出到由限流電阻 組成的放電保護電路。所述定時電路采用NE555時鐘芯片作為電路間歇性工作的控制，輸出的電平控制 信號經(jīng)過風扇驅(qū)動和接口電路的兩個并聯(lián)電容濾波作用后， 一路通過接口電路接到風扇驅(qū) 動，一路通過限流電阻輸出到電子開關電路。
所述PCB電路板大小為5. 5cm*4. 25cm。 本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明冰箱用果蔬氧護裝置，所用部件都集成在一塊面 積為5. 5cm*4. 25cm的PCB電路板上，所占面積和體積小，便于放置到果蔬盒中；放電裝置結 構簡單，臭氧發(fā)生效率高；整個裝置工作時的功率低于5瓦，能耗??；整個裝置的成本非常 低，宜于推廣使用。
圖1為本發(fā)明冰箱用果蔬氧護裝置電路示意圖；
圖2是本發(fā)明冰箱用果蔬氧護裝置的放電裝置圖；
圖3是本發(fā)明冰箱用果蔬氧護裝置的PCB板布置圖。
具體實施例方式
如圖1所示冰箱用果蔬氧護裝置電路示意圖，裝置包括電源輸入接口 1及工作指 示電路2、定時電路3、風扇驅(qū)動和接口電路4、電子開關電路5、振蕩和變壓電路6、 12倍電 壓整流電路7及放電保護電路8、放電裝置，所有電路和裝置均集成在一塊5. 5cm*4. 25cm的 PCB電路板上。電源由電源輸入接口 1輸入，接濾波電容后依次接工作指示電路2、定時電 路3、風扇驅(qū)動和接口電路4、電子開關電路5、振蕩和變壓電路6 、 12倍電壓整流電路7及放
4電保護電路8、放電裝置。 電源輸入接口 1及工作指示電路2:12V電源由接口P1輸入，其中l(wèi)腳為地，2腳 為+12V。 Cl為儲能或者濾波電容，其作用是濾除電源的高頻噪聲使電源更加穩(wěn)定，另外此 電容還兼有儲能的作用，其值大小根據(jù)后級電路的電流要求決定。電阻R1為分流電阻，將 該支路的電流控制為0. OIA，使指示燈作用的發(fā)光二極管Dl能夠正常發(fā)光。此部分電路上 電即工作。 定時電路3 :此部分電路采用NE555時鐘芯片作為電路間歇性工作的控制。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為工作的時 間，T2為臭氧發(fā)生器停歇時間，T為電路周期。Tl時段定時電路輸出高電平，驅(qū)動后級電子 開關電路打開臭氧發(fā)生電路產(chǎn)生臭氧，同時驅(qū)動風扇開始工作，將產(chǎn)生的臭氧抽走。T2時段 定時器輸出低電平關閉臭氧發(fā)生電路的開關，同時風扇停止轉(zhuǎn)動。電路上電后便如此間歇 性往復工作。通過適當?shù)淖枞葜翟O置，電路的工作周期為97秒，將R2和R3的值設置得足夠 小就可以通過調(diào)節(jié)滑動變阻器實現(xiàn)電路工作時間的調(diào)節(jié)，其工作時間范圍為0. 005-96. 995 秒。換句話說就是讓臭氧發(fā)生器電路處于一直工作狀態(tài)和一直不工作狀態(tài)的調(diào)整。這就是 P麗的工作時間調(diào)制方式，通過此調(diào)整可以控制臭氧的產(chǎn)生量。 風扇驅(qū)動和接口電路4 :從定時電路輸出的電平控制信號經(jīng)過C4和C5的濾波作 用后，通過接口 J2接到風扇，驅(qū)動風扇運轉(zhuǎn)抽走臭氧發(fā)生電路部分產(chǎn)生的臭氧。同時電容 C5還兼有儲能的作用，為后級開關電路和振蕩電路提供足夠的能量。輸出電壓經(jīng)過R4限流 后輸入到后級的開關電路。 電子開關電路5 :經(jīng)定時電路輸出的電平信號在C4、 C5整流后經(jīng)R4限流輸入到 NPN晶體管Ql，當定時器電路輸出為高電平時Ql打開，電流Ib放大后的k經(jīng)R5產(chǎn)生壓降， 此部分壓降基本上等于電源電壓VCC。在此情況下后級電壓以R5上的電壓作為輸入電壓以 產(chǎn)生臭氧。當定時器電路輸出為低電平時，晶體管Q1封閉，流經(jīng)R5的只有部分暗電流，這 部分電流在R5上的壓降可以完全忽略，根本不足以啟動后級臭氧發(fā)生電路。
振蕩和變壓電路6 :R5上的電壓作為此部分電路的電源作用。C6主要起濾波和儲 能作用。PNP晶體管Q2、電容C7、電容C8、電阻R7以及變壓器Tl的初級和次級構成了振蕩 電路，同時此部分電路兼有升壓的作用。振蕩的電壓電流在升壓變壓器T1的次級感應出比 較高的電壓。升壓倍數(shù)為50倍，即將12V的電壓大約升為600V。 12倍電壓整流電路7及放電保護電路8 :從變壓器過來的600V的交流電壓經(jīng)過 D4-D15和C9-C20的12倍電壓整流后產(chǎn)生了 7200V的直流電壓。倍壓整流機理在于通過二 極管調(diào)節(jié)將電容C的儲能在一定的時間同步釋放，以達到高電壓的目的。這樣的電路適用 于輸出直流高電壓、小電流的小功率整流。經(jīng)過倍壓整流的高電壓經(jīng)過R8的限流輸入放電 裝置放電產(chǎn)生臭氧。R8的作用在于對人體的保護，倘若放電時人體不小心接觸到放電針， 在R8大電阻的限流作用下，使流過人體的電流基本為零。同時根據(jù)分壓原理，由于人體電 阻遠遠小于R8，所以在人體上所分得的電壓也是極小的，不足以對人體造成損傷。
放電裝置放電裝置采用尖端放電，將PCB板中間掏空一塊長方形的部分，將一條 銅箔鏈接到倍壓輸出的兩個輸出端。放電電極為三根直徑0. 6mm長度7mm的裸銅絲，頂部 磨尖。三個放電電極焊接在上面的銅箔條上，間距7mm左右。公共點擊為一根直徑lmm左 右的裸銅絲，如圖2所示彎成門狀，和橫梁垂直的兩端焊接在下面的銅箔條上。每一個放電
5電極的尖端與公共點擊相距2mm。這種方式設計出來的放電裝置最好的優(yōu)點就是能夠做到 PCB板上，大大減少了裝置的體積。 最終PCB板PCB板的面積為5. 5cm*4. 25cm，在其四個角的四個焊盤用于支撐并固 定抽氣的風扇，放電裝置位于板子正中部，變壓器位于板子右方中部黃色方框內(nèi)，時間調(diào)節(jié) 滑變位于板子左上角的黃色長方形內(nèi)，PI為電壓輸出接口 ， P2為風扇接口 。預計不帶封裝 殼整個臭氧發(fā)生器的最后體積5. 5cm*4. 25cm*3. 15cm —種應用該裝置產(chǎn)生臭氧對果蔬進行保鮮、降解農(nóng)藥的方法，其具體步驟是 (一)通電開啟利用冰箱的內(nèi)部電源或干電池，就可以啟動該裝置，此時開始產(chǎn)生臭氧，風 扇開始轉(zhuǎn)動，計時電路開始計時，對果蔬盒內(nèi)的果蔬進行保鮮和農(nóng)藥降解；(二)計時電路 控制臭氧濃度根據(jù)事先設定的計時電路控制周期和模式，對該裝置進行開啟、關閉操作， 使果蔬盒內(nèi)的臭氧濃度控制在有效的范圍之內(nèi)。
權利要求
一種冰箱用果蔬氧護裝置，其特征在于，包括依次連接的電源輸入接口(1)及工作指示電路(2)、定時電路(3)、風扇驅(qū)動和接口電路(4)、電子開關電路(5)、振蕩和變壓電路(6)、12倍電壓整流電路(7)及放電保護電路(8)、放電裝置，所有電路和裝置均集成在一塊PCB電路板上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的冰箱用果蔬氧護裝置，其特征在于，所述放電裝置包括兩根 銅箔條、放電電極和公共點擊，裝置置于PCB板中間，為一長方形，上下兩根銅箔條，上根銅 箔條一端鏈接到12倍電壓整流電路(7)及放電保護電路(8)輸出的兩個輸出端，另一端接 放電電極，放電電極為三根直徑0. 6mm長度7mm的裸銅絲，頂部磨尖，三個放電電極焊接在 上根銅箔條上，相互間距7mm，公共點擊為一根直徑lmm左右的裸銅絲，彎成門狀正對三個 放電電極，彎角兩端焊接在下面的銅箔條上，每一個放電電極的尖端與公共點擊相距2mm。
3. 根據(jù)權利要求1所述的冰箱用果蔬氧護裝置，其特征在于，所述12倍電壓整流電路(7) 由12個二極管和12個儲能電容組成，輸出到由限流電阻組成的放電保護電路(8)。
4. 根據(jù)權利要求l所述的冰箱用果蔬氧護裝置，其特征在于，所述定時電路(3)采用 NE555時鐘芯片作為電路間歇性工作的控制，輸出的電平控制信號經(jīng)過風扇驅(qū)動和接口電 路(4)的兩個并聯(lián)電容濾波作用后，一路通過接口電路接到風扇驅(qū)動，一路通過限流電阻 輸出到電子開關電路(5)。
5. 根據(jù)權利要求1所述的冰箱用果蔬氧護裝置，其特征在于，所述PCB電路板大小為 5. 5cm承4. 25cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種冰箱用果蔬氧護裝置，包括依次連接的電源輸入接口及工作指示電路、定時電路、風扇驅(qū)動和接口電路、電子開關電路、振蕩和變壓電路、12倍電壓整流電路及放電保護電路、放電裝置，所有電路和裝置均集成在一塊面積為5.5cm×4.25cm的PCB電路板上，所占面積和體積小，便于放置到果蔬盒中；放電裝置結構簡單，臭氧發(fā)生效率高；整個裝置工作時的功率低于5瓦，能耗??；整個裝置的成本非常低，宜于推廣使用。
文檔編號C01B13/11GK101774547SQ20101002247
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權日2010年1月7日
發(fā)明者楊水清, 謝應明, 鐘彥騫 申請人:上海塞顯爾電器科技發(fā)展有限公司