專利名稱：一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器的制作方法
所屬領(lǐng)域本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種由片式壓電陶瓷變壓器產(chǎn)生高壓電場電離空氣而產(chǎn)生大量的負(fù)離子，并具有導(dǎo)電保護(hù)柵格的負(fù)離子發(fā)生器。
這些產(chǎn)品其結(jié)構(gòu)均是由機(jī)殼、機(jī)芯電路、負(fù)離子發(fā)射頭以及電源插頭構(gòu)成，其核心部分機(jī)芯電路的高壓產(chǎn)生器為傳統(tǒng)線繞變壓器，要求變壓器具有很高的電壓比，此時，對變壓器初級繞組與次級繞組的絕緣強(qiáng)度和次級匝間絕緣強(qiáng)度都有很高要求，使得加工工藝復(fù)雜、成本增高，使用中故障率上升，往往還會導(dǎo)致變壓器中匝與匝之間擊穿、短路、甚至引起燃燒等災(zāi)難性后果；而現(xiàn)在一般的機(jī)殼表面都為絕緣狀態(tài)(包括塑料機(jī)殼和金屬機(jī)殼因涂覆處理而成為與其它部分絕緣的不導(dǎo)電體)帶負(fù)電的離子在逸出的通路上，會被具有正電位的機(jī)殼所吸收，當(dāng)負(fù)離子聚集到一定程度時，形成一個帶負(fù)電荷的屏障，阻止負(fù)離子的逸出，使儀器所產(chǎn)生的負(fù)離子僅限于儀器殼體以內(nèi)，無法達(dá)到空氣中，機(jī)殼僅僅對機(jī)芯起保護(hù)作用，機(jī)殼內(nèi)部的負(fù)離子發(fā)生器所產(chǎn)生的高濃度(正)負(fù)離子只能靠擴(kuò)散或電風(fēng)扇送風(fēng)的方法逸出殼外，其中絕大部份的負(fù)離子被外殼阻隔或吸收而衰減掉，實際使用效果較差。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明負(fù)離子發(fā)生器包括機(jī)殼、機(jī)芯電路、離子發(fā)射頭、泄放電阻，機(jī)殼由殼體和導(dǎo)電保護(hù)柵格組成，導(dǎo)電保護(hù)柵格上接有一定電位，機(jī)芯電路由供電電路和振蕩升壓電路組成，供電電路又分交流(市電)供電電路和直流供電電路(包括干電池)，并可以通過開關(guān)相互轉(zhuǎn)換；交流(市電)供電電路由降壓限流電路、橋式整流電路、濾波電路組成；振蕩升壓電路由振蕩電路、升壓電路、多級倍壓電路組成；泄放電阻連接于多級倍壓電路與導(dǎo)電保護(hù)柵格之間；離子發(fā)射頭由放電針或放毛電刷組成。
所述的導(dǎo)電保護(hù)柵格可以作成一個獨(dú)立的零件，也可與機(jī)殼的其它部份作成一個整體。
所述交流供電電路中降壓限流電路由R1、R2、C1組成，橋式整流電路由D1、D2、D3、D4四個二極管組成，濾波電路由濾波電容C2組成。
所述直流供電電路(包括干電池)由D5、R3、L1、C3、直流變換器(即DC/DC變換專用IC器件)、電容C4、C5組成。
所述振蕩電路由R4、R5、R6、Q1、Q2、L2、D6組成，其中R6是振蕩回路的損耗電阻，D6為保護(hù)二極管。
所述升壓電路由片式壓電陶瓷變壓器(PT)組成。
所述多級倍壓電路由二極管D7、D8、電容C7……D9、D10電容C8組成。
所述的導(dǎo)電保護(hù)柵格是由具有導(dǎo)電性能的金屬材料或半導(dǎo)體材料制成，也可是其它非金屬材料經(jīng)過特定工藝處理后使其具有一定的導(dǎo)電性能的材料制成。
所述多級倍壓電路通過保護(hù)電阻與離子發(fā)射頭連接。
從以上的敘述中可以看出本發(fā)明的效果為1本發(fā)明是在導(dǎo)電保護(hù)柵格(網(wǎng))上接有某一電位，增加了一電場，此電場加速負(fù)(正)離子的逸出速度，同時泄放電阻及時泄放被保護(hù)柵格吸收的少數(shù)負(fù)離子，使保護(hù)柵格(網(wǎng))電位維持在一定的電位，保證負(fù)離子能高效地逸出到空氣中，其產(chǎn)生負(fù)離子濃度離導(dǎo)電保護(hù)柵30cm處大于3×106個/cm3，不僅凈化了空氣，并具有特別的殺菌作用，解決了現(xiàn)有的離子發(fā)生器機(jī)殼內(nèi)離子逸出效率低的難題，大大地提高了離子發(fā)生器的使用效果。
2本發(fā)明機(jī)芯電路的高壓產(chǎn)生器為壓電陶瓷變壓器，與傳統(tǒng)的線繞變壓器有根本區(qū)別，升壓比高，體積小，絕緣簡單、安全穩(wěn)定、電磁干擾小。
3本發(fā)明構(gòu)造簡單、無需短路保護(hù)、元器件少、安全、實用、穩(wěn)定可靠，廣泛應(yīng)用于冰箱、空調(diào)等家電產(chǎn)品以及車載、個人保健系列產(chǎn)品中。
眾所周知，負(fù)離子發(fā)生器的工作原理是利用高壓電場使空氣電離產(chǎn)生(正)離子，而離子的產(chǎn)生需要的工作電壓由數(shù)千伏到數(shù)拾千伏。為了保障人身安全，避免可能觸及到高壓部分，一般都將負(fù)(正)離子發(fā)生器置于一個密閉的殼體中，其負(fù)離子發(fā)生器所產(chǎn)生的負(fù)離子由一個特別設(shè)置的窗口逸出。
如

圖1所示，本發(fā)明是由機(jī)殼、機(jī)芯電路、離子發(fā)射頭11、泄放電阻14組成，機(jī)殼由殼體13和導(dǎo)電保護(hù)柵格12組成，導(dǎo)電保護(hù)柵格12上接有一定電位，機(jī)芯電路由供電電路和振蕩升壓電路組成，供電電路又分交流(市電)供電電路和直流供電電路(包括干電池)，并可以通過開關(guān)4相互轉(zhuǎn)換；泄放電阻14連接于多級倍壓電路9與導(dǎo)電保護(hù)柵格12之間；離子發(fā)射頭11由放電針或放毛電刷組成，多級倍壓電路9通過保護(hù)電阻10與離子發(fā)射頭11連接。
如圖2所示，電路聯(lián)接方式及工作原理如下當(dāng)高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器應(yīng)用于市電(220V)電壓時，L(相線)端經(jīng)降壓限流電路1中電阻R1降壓，并通過限流電容C1、電阻R2與整流電路2中D1正端D2負(fù)端相連接，市電N(零線)端與D3正端D4負(fù)端相連接，整流電路的D1、D3負(fù)端與濾波電容C2的正端相連接，負(fù)端與整流電路的D3、D4的正端相連接，由濾波電容C2的正端輸出相應(yīng)的直流電壓到轉(zhuǎn)換開關(guān)K。
當(dāng)高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器應(yīng)用于直流電壓(干電池)時，直流電壓(干電池)加入供電電路5，經(jīng)升壓IC的外圍電路C3和L1加入升壓IC的引腳經(jīng)IC(DC/DC)變換之后，輸出的直流電壓穩(wěn)定在某一電壓值上基本保持不變，其功能相當(dāng)于穩(wěn)壓源。電容C4、C5是專用IC外圍電路所要求的濾波電容，升壓專用IC輸出穩(wěn)定的直流電壓輸出到轉(zhuǎn)換開關(guān)4。通過轉(zhuǎn)換開關(guān)4，可使負(fù)離子發(fā)生器工作于市電電壓，應(yīng)用于空調(diào)、冰霜等家電產(chǎn)品，也可直接工作于直流電壓(干電池)，制作成便攜式負(fù)離子發(fā)生器應(yīng)用于車載、個人保健產(chǎn)品中。
經(jīng)轉(zhuǎn)換開關(guān)4將直流電壓加于振蕩電路7，直流電壓通過R4、R5組成的偏置電路給Q1、Q2組成的復(fù)合管振蕩電路提供偏置電壓，復(fù)合管上連接有保護(hù)二極管D6，當(dāng)片式壓電陶瓷變壓器PT升壓輸出并通過分布電容耦合向復(fù)合管Q1的基極提供反饋信號形成自激，其振蕩頻率與片式壓電陶瓷變壓器的機(jī)械諧振頻率接近。由Q1、Q2組成的復(fù)合管兼顧振蕩、放大、提供能量三重工作狀態(tài)給片式壓電陶瓷變壓器PT提供輸入能量，片式壓電陶瓷變壓器從振蕩回路獲得激勵功率，片式壓電陶瓷變壓器產(chǎn)生升壓約N倍的輸出電壓傳輸?shù)蕉嗉壉秹弘娐?，多級倍壓電路9由二極管D7、D8電容C7……D9、D10電容C8組成。根據(jù)對輸出電壓高低要求，增減多級倍壓電路的級數(shù)，使輸出電壓達(dá)到數(shù)千伏以上的直流電壓，通過保護(hù)電阻R10連接離子發(fā)射頭11，離子發(fā)射頭11由放電針或碳素纖維刷構(gòu)成，泄放電阻14連接于多級倍壓電路9與導(dǎo)電保護(hù)柵格12之間。泄放電阻14應(yīng)具有必要的絕緣電壓和一定大小的電阻值，其絕緣電壓和電阻值的大小與負(fù)(正)離子發(fā)生器所具有的高電壓值相適應(yīng)。
權(quán)利要求
1 一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，包括機(jī)殼、機(jī)芯電路、離子發(fā)射頭、泄放電阻，其特征在于機(jī)殼由殼體(13)和導(dǎo)電保護(hù)柵格(12)組成，導(dǎo)電保護(hù)柵格(12)上接有一定電位，機(jī)芯電路由供電電路和振蕩升壓電路組成，供電電路又分交流(市電)供電電路和直流供電電路(包括干電池)(5)，交流(市電)供電電路由降壓限流電路(1)、橋式整流電路(2)、濾波電路(3)組成，振蕩升壓電路由振蕩電路(7)、升壓電路(8)、多級倍壓電路(9)組成，泄放電阻(14)連接于多級倍壓電路(9)與導(dǎo)電保護(hù)柵格(12)之間，離子發(fā)射頭(11)由放電針或放毛電刷組成。
2如權(quán)利要求1所述的一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述的交流供電電路和直流供電電路之間可以通過開關(guān)(4)相互轉(zhuǎn)換。
3如權(quán)利要求1所述的一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述的導(dǎo)電保護(hù)柵格(12)可以作成一個獨(dú)立的零件，也可與機(jī)殼的其它部份作成一個整體。
4如權(quán)利要求1所述的一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述交流供電電路中降壓限流電路(1)由R1、R2、C1組成，橋式整流電路(2)由D1、D2、D3、D4四個二極管組成，濾波電路(3)由濾波電容C2組成。
5如權(quán)利要求1所述的一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述直流供電電路(包括干電池)(5)由D5、R3、L1、C3、直流變換器(6)(即DC/DC變換專用IC器件)、電容C4、C5組成。
6如權(quán)利要求1所述一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述振蕩電路(7)由R4、R5、R6、Q1、Q2、L2、D6組成，其中R6是振蕩回路的損耗電阻，D6為保護(hù)二極管。
7如權(quán)利要求1所述一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述升壓電路(8)由片式壓電陶瓷變壓器(PT)組成
8如權(quán)利要求1所述一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述多級倍壓電路(9)由二極管D7、D8、電容C7……D9、D10電容C8組成。
9如權(quán)利要求1所述一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述多級倍壓電路(9)通過保護(hù)電阻(10)與離子發(fā)射頭(11)連接。
10如權(quán)利要求3所述的一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，其特征在于所述的導(dǎo)電保護(hù)柵格(12)是由具有導(dǎo)電性能的金屬材料或半導(dǎo)體材料制成，也可是其它非金屬材料經(jīng)過特定工藝處理后使其具有一定的導(dǎo)電性能的材料制成。
全文摘要
一種高效、易擴(kuò)散負(fù)離子發(fā)生器，由機(jī)殼、機(jī)芯電路、離子發(fā)射頭等組成，機(jī)殼由殼體和導(dǎo)電保護(hù)柵格組成，機(jī)芯電路主要由供電電路和振蕩升壓電路組成，供電電路又分交流(市電)供電電路和直流供電電路，并通過開關(guān)互相轉(zhuǎn)換，振蕩升壓電路由振蕩電路、升壓電路、多級倍壓電路組成，本發(fā)明的特點(diǎn)是具有特殊的導(dǎo)電保護(hù)柵格，可在交流(市電)供電和直流供電轉(zhuǎn)換應(yīng)用，特別是升壓電路采用片式壓電陶瓷變壓器升壓，并在多級倍壓電路與離子發(fā)射頭之間接有保護(hù)電阻，本發(fā)明的電路、機(jī)殼和導(dǎo)電保護(hù)柵格設(shè)計新穎，具有體積小、無需短路保護(hù)、升壓比高、絕緣簡單、安全穩(wěn)定、電磁干擾小、不燃燒等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于空調(diào)、車載、家用電器、美容、保健系列產(chǎn)品中。
文檔編號H05C3/00GK1445894SQ0311468
公開日2003年10月1日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月24日
發(fā)明者陳耀剛, 侯志俊 申請人:西安鴻德負(fù)離子技術(shù)有限公司