臭氧濃度自控臭氧的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種臭氧濃度自控臭氧機(jī)，高壓發(fā)生器（3）的輸出端（L5）與臭氧發(fā)生器（4）并聯(lián)，高壓發(fā)生器（3）的電源輸入端與繼電器開關(guān)（K2）串聯(lián)后再與直流電源（2）并聯(lián)，臭氧傳感電阻（R11）的一端接臭氧濃度檢測(cè)電路（5）的輸入端，另一端接直流電源（2）的正極（+E），臭氧濃度檢測(cè)電路（5）的輸出端接功率輸出電路（6）的輸入端，功率輸出電路（6）的輸出端接繼電器線圈（J）的下端，繼電器線圈（J）的上端接直流電源（2）的正極（+E）。臭氧空間的臭氧氣濃度可以隨時(shí)人工設(shè)定，克服了現(xiàn)有技術(shù)臭氧機(jī)的臭氧濃度不能自控的缺陷。它可用于家庭、農(nóng)業(yè)、衛(wèi)生部門臭氧殺菌、除蟲、除去有害氣體等用途。
【專利說明】臭氧濃度自控臭氧機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種臭氧發(fā)生裝置，尤其指一種臭氧濃度自控臭氧機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]臭氧技術(shù)在各個(gè)方面有廣泛的應(yīng)用，比如臭氧氣體或臭氧水殺菌，臭氧氣體除去甲醛等有害氣體，臭氧代替農(nóng)藥消滅病蟲害等領(lǐng)域，并且這些過程的最終結(jié)果都無有害物殘留，為綠色環(huán)保的。臭氧發(fā)生裝置一般包含電源、高壓發(fā)生器、臭氧發(fā)生器，功率較高的還帶有臭氧發(fā)生器散熱用水冷或風(fēng)扇散熱系統(tǒng)以及臭氧吹出用風(fēng)泵系統(tǒng)，有的還帶有工作電流指示電表和定時(shí)器等機(jī)構(gòu)。其工作物理原理是把220V市電電壓變換為低壓直流電，由高壓發(fā)生電路產(chǎn)生1萬多伏的高頻高壓，送到由兩個(gè)電極構(gòu)成的臭氧發(fā)生器，在其中對(duì)空氣高壓放電而產(chǎn)生臭氧。臭氧的濃度在不同的環(huán)境中有不同的要求，濃度太高即浪費(fèi)電能、縮短臭氧機(jī)使用壽命，又可能有害；濃度太低又可能不起明顯作用，因此，需要臭氧機(jī)具有臭氧濃度可調(diào)節(jié)式自動(dòng)控制功能，但是，現(xiàn)有技術(shù)中的臭氧機(jī)無自動(dòng)控制臭氧濃度作用，不具備臭氧濃度可調(diào)節(jié)式自動(dòng)控制功能，這就使得不同環(huán)境或領(lǐng)域中要用不同的臭氧機(jī)，無法一機(jī)多用和共享，增加了設(shè)備投入費(fèi)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種根據(jù)不同使用場(chǎng)合，可人工選擇調(diào)節(jié)使用空間的臭氧濃度的臭氧濃度自控臭氧機(jī)，并且可以在無交流市電的環(huán)境中移動(dòng)使用，它在各種場(chǎng)合或領(lǐng)域都可使用，一機(jī)多用。
[0004]本實(shí)用新型包括:高壓發(fā)生器(3)、臭氧傳感器加熱電阻(R10)、臭氧傳感電阻(R11)、繼電器線圈(J)，把高壓發(fā)生器(3)的輸出端(L5)與臭氧發(fā)生器(4)并聯(lián)，把高壓發(fā)生器(3)的電源輸入端與繼電器開關(guān)(K2)串聯(lián)后再與直流電源(2)并聯(lián)，臭氧傳感器加熱電阻(R10)與加熱電源并聯(lián)，臭氧傳感電阻(R11)的一端接臭氧濃度檢測(cè)電路(5)的輸入端，另一端接直流電源(2)的正極(+E)，臭氧濃度檢測(cè)電路(5)的輸出端接功率輸出電路(6)的輸入端，功率輸出電路(6)的輸出端接繼電器線圈(J)的下端，繼電器線圈(J)的上端接直流電源(2)的正極(+E)。
[0005]為了調(diào)節(jié)臭氧應(yīng)用空間的臭氧濃度，臭氧濃度檢測(cè)電路(5)內(nèi)部的臭氧濃度控制電位器(R3)上帶有濃度(或應(yīng)用場(chǎng)合)標(biāo)記。
[0006]為了在無交流市電場(chǎng)合應(yīng)用，還包括第三開關(guān)(K3)、第四開關(guān)(K4)、充電電池(E)、限流電阻(R15)、電池供電指示燈(D6)、阻流電阻(R16)，直流電源(2)的正極(+E)接第三開關(guān)(K3)的上端及第四開關(guān)(K4)的左端，充電電池(E)與限流電阻(R15)串聯(lián)后接在第三開關(guān)(K3)的下端和地之間，電池供電指示燈(D6)與阻流電阻(R16)串聯(lián)后并聯(lián)在第四開關(guān)(K4)的右端和地之間。
[0007]為了提高臭氧檢測(cè)靈敏度和節(jié)電增加電池續(xù)航時(shí)間，臭氧濃度檢測(cè)電路(5)由電壓比較器(IC4)、標(biāo)準(zhǔn)電壓取樣電阻(R2)、臭氧濃度控制電位器(R3)構(gòu)成。電壓比較器(IC4)的一路輸入端接標(biāo)準(zhǔn)電壓取樣電阻(R2)的滑動(dòng)端，另一路輸入端接臭氧濃度控制電位器(R3)的滑動(dòng)端。
[0008]由于本實(shí)用新型把高壓發(fā)生器(3)的電源輸入端與繼電器開關(guān)(K2)串聯(lián)后再與直流電源(2)并聯(lián)，而繼電器開關(guān)(K2)又被功率輸出電路(6)以及前面的臭氧濃度檢測(cè)電路(5)所控制，所以，臭氧發(fā)生器(4)的工作狀態(tài)不是連續(xù)而是斷續(xù)的，其開停比例由臭氧傳感電阻(R11)及臭氧濃度控制電位器(R3)所聯(lián)合控制。這樣，當(dāng)選定臭氧濃度控制電位器(R3，也稱電阻)的阻值后，臭氧應(yīng)用空間的濃度到達(dá)設(shè)定值時(shí)，臭氧傳感電阻(R11)阻值變大電壓降低，驅(qū)動(dòng)臭氧濃度檢測(cè)電路(5)輸出高電平，再驅(qū)動(dòng)功率輸出電路(6)導(dǎo)通，進(jìn)而使繼電器線圈(J)通電使繼電器開關(guān)(K2)斷開。此時(shí)臭氧發(fā)生器因斷電而不工作，無臭氧產(chǎn)生，臭氧因氧化其他物質(zhì)而濃度緩慢降低，當(dāng)降低到臭氧傳感電阻(R11)可使臭氧濃度檢測(cè)電路(5)輸出低電平時(shí)，繼電器開關(guān)(K2)復(fù)位而自動(dòng)接通，臭氧發(fā)生器(4)繼續(xù)工作產(chǎn)生臭氧，當(dāng)臭氧濃度提高后又停止，如此反復(fù)，自動(dòng)控制臭氧空間的臭氧濃度在設(shè)定值附近。
[0009]可見本實(shí)用新型的臭氧應(yīng)用空間的臭氧濃度可以提前人工設(shè)定，而后進(jìn)入自動(dòng)控制過程，可適用于多種不同的場(chǎng)合，一機(jī)多用。另外，由于直流電源(2)的正極(+E)接第三開關(guān)(K3)的上端及第四開關(guān)(K4)的左端，充電電池(E)與限流電阻(R15)串聯(lián)后接在第三開關(guān)(K3)的下端和地之間，電池供電指示燈(D6)與阻流電阻(R16)串聯(lián)后并聯(lián)在第四開關(guān)(K4)的右端和地之間，這就使得本發(fā)明可以在無交流市電的地方使用，進(jìn)一步增加了可適用于多種不同場(chǎng)合的性能。
[0010]另外本實(shí)用新型用電壓比較器作為臭氧濃度檢測(cè)電路，檢測(cè)靈敏度很高且靜態(tài)電流僅1.3暈安，成本低且節(jié)電。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的電路圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的電路圖。
[0013]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例3的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]在圖1中，市電插頭1與電源開關(guān)K1及保險(xiǎn)絲BX串聯(lián)后與電源變壓器BY的初級(jí)線圈L1并聯(lián)由二極管D1、D2、D3、D4接成的橋式整流器的交流輸入端與次級(jí)線圈L2并聯(lián)，市電電源指示發(fā)光二極管D0與電阻R14串聯(lián)后也并聯(lián)在線圈L2上。橋式整流器的輸出端與由三端穩(wěn)壓器IC1和外圍件構(gòu)成的濾波穩(wěn)壓電路并聯(lián)，其中二極管D5起升高穩(wěn)壓值約
0.65V作用。上述電路就構(gòu)成了直流電源2，其正極輸出端為正極+E。正極+E還接第三開關(guān)K3的上端及第四開關(guān)K4的左端，充電電池E與限流電阻R15串聯(lián)后接在第三開關(guān)K3的下端和地之間，電池供電指示燈D6與阻流電阻R16串聯(lián)后并聯(lián)在第四開關(guān)K4的右端和地之間。點(diǎn)劃線表示開關(guān)K3、K4為聯(lián)動(dòng)的雙刀開關(guān)。如果需要加大輸出功率，可用開關(guān)穩(wěn)壓電源或復(fù)合大功率三極管構(gòu)成的串聯(lián)穩(wěn)壓電路。
[0015]高壓發(fā)生器3由555時(shí)基電路IC2和外圍件構(gòu)成。電阻R13的上端與IC2的四、八腳及正極+Ε相接，下端接調(diào)頻電阻R12的滑動(dòng)端和IC2的七腳。電阻R12的下端與IC2的二、六腳及電容C5上端相接，IC2的一腳及電容C5、C6的下端接繼電器開關(guān)K2 (要選用繼電器的常通觸點(diǎn))的左端。繼電器開關(guān)K2的右端接地(這是繼電器開關(guān)K2串聯(lián)在高壓發(fā)生器3得電源負(fù)極端的接法，也可把開關(guān)K2串聯(lián)在其電源正極端)。臭氧發(fā)生指示發(fā)光二極管D8與電阻R7串聯(lián)后并聯(lián)在IC2的三腳和繼電器開關(guān)K2的左端之間。三極管ΤΙ、T2接成復(fù)合三極管，以獲得高輸入阻抗低輸出阻抗，其基極與電阻R8串聯(lián)后接IC2的三腳。三極管T2的發(fā)射極接繼電器開關(guān)K2的左端。高壓變壓器BG的初級(jí)線圈L4與二極管D7并聯(lián)后(此D7也可省略去掉)接在復(fù)合三極管的集電極和正極+E之間。高壓變壓器BG的次級(jí)線圈L5與臭氧發(fā)生器4的兩個(gè)電極并聯(lián)。
[0016]臭氧濃度檢測(cè)電路5由電壓比較器IC4和外圍件組成?；鶞?zhǔn)電壓調(diào)節(jié)電位器R2的兩個(gè)固定端并聯(lián)在9V三端穩(wěn)壓器IC3的輸出端和地之間，滑動(dòng)端接電壓比較器IC4的一個(gè)輸入端(本例即同相輸入端+)。三端穩(wěn)壓器IC3 (用7809)的輸入端接正極+E。臭氧濃度控制電位器R3的滑動(dòng)端接電壓比較器IC4的另一個(gè)輸入端(本例即反相輸入端_)，下端接地，R3的上端就是臭氧濃度檢測(cè)電路5的輸入端，它與臭氧傳感電阻R11的右端及取樣電阻R9 (如果臭氧傳感器電流不大，也可取消R9，直接用R3代替)上端相接。臭氧傳感器內(nèi)的加熱電阻R10與電源變壓器BY的次級(jí)線圈L3并聯(lián)(其電壓5V)。臭氧傳感電阻R11和加熱電阻R10組成一體化的臭氧傳感器。臭氧濃度檢測(cè)電路5的輸出端就是上拉電阻R5的下端與電壓比較器IC4的輸出端相連處。
[0017]功率輸出電路6由三極管T3、T4接成復(fù)合三極管再加電阻R6組成。功率輸出電路6的輸入端就是電阻R6的左端，功率輸出電路6的輸出端就是復(fù)合三極管T3、T4的集電極。三極管Τ4的發(fā)射極接地。功率輸出電路6的輸入端接臭氧濃度檢測(cè)電路5的輸出端。功率輸出電路6的輸出端接繼電器線圈J的下端，繼電器線圈J的上端接正極+Ε。
[0018]產(chǎn)品出廠前，必須對(duì)臭氧濃度控制電位器R3進(jìn)行定標(biāo)。首先粗調(diào)預(yù)置電位器R2和R3，使得在無臭氧環(huán)境下，電壓比較器IC4輸出低電平。然后嘗試選定基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)電位器R2及電位器R3的阻值，預(yù)置使臭氧濃度檢測(cè)范圍符合要求。再調(diào)節(jié)電位器R3，將臭氧濃度檢測(cè)電路5的翻轉(zhuǎn)臨界值用另一標(biāo)準(zhǔn)臭氧濃度檢測(cè)儀的數(shù)值一一對(duì)應(yīng)后，刻在電位器R3的度盤上(也可同時(shí)把應(yīng)用場(chǎng)合名稱標(biāo)注在度盤上，這樣用起來就更方便了)，這樣再用時(shí)就可通過電位器R3的度盤直接讀取臭氧濃度控制值，快捷方便，比再增加臭氧濃度儀表顯示其耗電和成本都低。上述定標(biāo)過程可能要反復(fù)數(shù)次才可調(diào)好。
[0019]本實(shí)施例的工作過程如下:
[0020]接通交流市電后，如也接通開關(guān)Κ3、Κ4，則為給電池Ε充電狀態(tài)(也可同時(shí)產(chǎn)生臭氧)，市電電源指示發(fā)光二極管％和電池供電指示燈D6都亮；如拔下市電插頭1則只有電池供電指示燈D6亮。此時(shí)可不依賴市電移動(dòng)使用臭氧機(jī)；如斷開開關(guān)Κ3、Κ4，接通市電開關(guān)Κ1則為市電單獨(dú)供電狀態(tài)，僅僅發(fā)光二極管D。亮。
[0021]高壓發(fā)生器3給臭氧發(fā)生器4提供高壓，產(chǎn)生臭氧。臭氧應(yīng)用空間的臭氧濃度越高，臭氧傳感電阻R11的阻值越高(對(duì)于臭氧濃度越高，臭氧傳感電阻R11的阻值越小的臭氧傳感器，可將圖1中電壓比較器IC4的兩個(gè)輸入端+和-對(duì)調(diào)使用)，使得臭氧濃度控制電位器R3上的電壓降低，導(dǎo)致電壓比較器IC4翻轉(zhuǎn)輸出高電平，進(jìn)而導(dǎo)致功率輸出電路6導(dǎo)通而使繼電器線圈J有電流，常通的繼電器開關(guān)Κ2因此而斷開。高壓發(fā)生器3因此斷開供電電路而不工作，停止產(chǎn)生臭氧。臭氧因氧化其他物質(zhì)而濃度緩慢降低，臭氧傳感電阻R11的阻值因此降低，輸出電壓升高，當(dāng)升高到可使得臭氧濃度檢測(cè)電路5輸出低電平時(shí)，繼電器開關(guān)K2復(fù)位而自動(dòng)接通，臭氧發(fā)生器4繼續(xù)工作產(chǎn)生臭氧，當(dāng)臭氧濃度提高后又如前所述停止，如此反復(fù)，就可自動(dòng)控制臭氧應(yīng)用空間的臭氧濃度在設(shè)定值附近(這類似于電冰箱的溫控過程，實(shí)質(zhì)是控制高壓發(fā)生器3的開停比例)。
[0022]可見本實(shí)用新型的臭氧應(yīng)用空間的臭氧濃度可以提前人工設(shè)定，而后進(jìn)入自動(dòng)控制過程，可適用于多種不同的場(chǎng)合，一機(jī)多用。另外，由于正極+E接第三開關(guān)K3的上端及第四開關(guān)K4的左端，充電電池E與限流電阻R15串聯(lián)后接在第三開關(guān)K3的下端和地之間，電池供電指示燈D6與阻流電阻R16串聯(lián)后并聯(lián)在第四開關(guān)K4的右端和地之間，這就使得本發(fā)明可以在無交流市電的地方使用，進(jìn)一步增加了可適用于多種不同場(chǎng)合的性能。
[0023]本實(shí)施例參數(shù)如下:
[0024]%ffiR2、R3、R5、R6、R7、R8、R9、R12、R13、R14、R15、R16 分別為 47,200,3.9、3、1、
1、15、33、33、10、0.001、4.3K。R10 一般在33歐姆左右，Rl 1隨臭氧濃度在幾十K之間變化。電容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6 分別為 1000,0.1,1000,0.1,0.001,0.01 微法。集成電路 IC1、IC2、IC3、IC4 分別為 7812、555、7809、LM339。二極管 D1、D2、D3、D4、D5、D7、DB 全是 1N4007。三個(gè)發(fā)光二極管要用不同的顏色，以方便觀察。三極管T1、T3全為9013。三極管Τ2、Τ4全為3DD1?。繼電器線圈用直流12V的。次級(jí)線圈L2、L3輸出電壓分別是17、5伏。次級(jí)線圈L5與初級(jí)線圈匝數(shù)比3000:1。充電電池E用鋰電池或普通蓄電池。
[0025]臭氧傳感器用MQ131。臭氧發(fā)生器4用市面上各種類型的均可。
[0026]電壓比較器IC4用四路電壓比較器LM339中的任意一路，其靈敏度很高(10毫伏的輸入電壓差就可導(dǎo)致其翻轉(zhuǎn))，但功耗靜態(tài)電流極小才1.3毫安，有利于電池續(xù)航時(shí)間延長(zhǎng)。
[0027]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2。它是把高壓變壓器BG的直流穩(wěn)壓供電變?yōu)榉欠€(wěn)壓直流供電，臭氧傳感器內(nèi)的加熱電阻R10改為穩(wěn)壓供電。也即高壓變壓器BG的初級(jí)線圈L4上端改接橋式整流器的輸出端，次級(jí)線圈L3與加熱電阻R10之間增加了加熱穩(wěn)壓器7 (其余幾個(gè)實(shí)施例都可以這樣做)。優(yōu)點(diǎn)是降低了三端穩(wěn)壓器IC1的負(fù)載，提高了臭氧輸出功率，并且臭氧傳感器工作更穩(wěn)定，不隨市電電壓波動(dòng)而變。
[0028]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3。它是把臭氧濃度檢測(cè)電路5更換成圖3中的單片機(jī)控制電路8 (其實(shí)質(zhì)也是一種臭氧濃度檢測(cè)電路)，并在單片機(jī)控制電路8和臭氧傳感器之間增加了模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換電路9。本實(shí)施例優(yōu)點(diǎn)是可以對(duì)臭氧機(jī)進(jìn)行智能控制(也包含數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)液晶顯示、鍵盤控制等)乃至擴(kuò)展至物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。
[0029]本實(shí)用新型把給加熱電阻R10供電的次級(jí)線圈L3或者加熱穩(wěn)壓器7總稱加熱電源。
[0030]本實(shí)用新型可做許多變化，比如:高壓發(fā)生器3可用其他類型的電路結(jié)構(gòu)；功率較高的情況下可增加臭氧發(fā)生器散熱用水冷或風(fēng)扇散熱系統(tǒng)以及臭氧吹出用風(fēng)泵系統(tǒng)(此時(shí)要用帶進(jìn)出氣接口的臭氧管)；還可增加工作電流指示電表及定時(shí)器等機(jī)構(gòu)，但是這些變化都沒離開本發(fā)明的實(shí)質(zhì)。
【權(quán)利要求】
1.一種臭氧濃度自控臭氧機(jī)，包括:高壓發(fā)生器(3)、臭氧傳感器加熱電阻(R10)、臭氧傳感電阻(R11)、繼電器線圈(J)，高壓發(fā)生器(3)的輸出端(L5)與臭氧發(fā)生器(4)并聯(lián)，其特征是高壓發(fā)生器(3)的電源輸入端與繼電器開關(guān)(K2)串聯(lián)后再與直流電源(2)并聯(lián)，臭氧傳感器加熱電阻(R10)與加熱電源并聯(lián)，臭氧傳感電阻(R11)的一端接臭氧濃度檢測(cè)電路(5)的輸入端，另一端接直流電源(2)的正極(+E)，臭氧濃度檢測(cè)電路(5)的輸出端接功率輸出電路(6)的輸入端，功率輸出電路(6)的輸出端接繼電器線圈(J)的下端，繼電器線圈(J)的上端接直流電源(2)的正極(+E)。
2.按權(quán)利要求1所述的臭氧濃度自控臭氧機(jī)，其特征是臭氧濃度檢測(cè)電路(5)內(nèi)部的臭氧濃度控制電位器(R3 )上帶有濃度標(biāo)記。
3.按權(quán)利要求1所述的臭氧濃度自控臭氧機(jī)，其特征是還包括第三開關(guān)(K3)、第四開關(guān)(K4)、充電電池(E)、限流電阻(R15)、電池供電指示燈(D6)、阻流電阻(R16)，直流電源(2)的正極(+E)還接第三開關(guān)(K3)的上端及第四開關(guān)(K4)的左端，充電電池(E)與限流電阻(R15)串聯(lián)后接在第三開關(guān)(K3)的下端和地之間，電池供電指示燈(D6)與阻流電阻(R16)串聯(lián)后并聯(lián)在第四開關(guān)(K4)的右端和地之間。
4.按權(quán)利要求1所述的臭氧濃度自控臭氧機(jī)，其特征是臭氧濃度檢測(cè)電路(5)由電壓比較器(IC4)、標(biāo)準(zhǔn)電壓取樣電阻(R2)、臭氧濃度控制電位器(R3)構(gòu)成，電壓比較器(IC4)的一路輸入端接標(biāo)準(zhǔn)電壓取樣電阻(R2)的滑動(dòng)端，另一路輸入端接臭氧濃度控制電位器(R3)的滑動(dòng)端。
【文檔編號(hào)】C01B13/11GK203498081SQ201320557000
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月10日
【發(fā)明者】趙杰, 張秀梅, 桂洪治, 陳書來, 劉貴忠, 楊學(xué)鋒, 張福安 申請(qǐng)人:德州學(xué)院