一種直流離子風機的製作方法

2023-06-21 19:24:16

專利名稱：一種直流離子風機的製作方法
技術領域：
本發明防靜電技術領域，尤其涉及
業生產中快速消除靜電電荷的離子風機。
種廣泛用於電子、醫藥衛生、印刷、化工等行
背景技術：
工業生產中由於物品相互之間的摩擦、剝離、擠壓、感應等使物體表面積存有不同 性質的電荷。當此種電荷積累達到一定程度時，就會產生靜電吸附和放電現象。靜電荷的 積聚和放電對工業生產會造成很大的影響和破壞。比如物體的粘附、排斥、靜電擊穿、人體 電擊、引發爆炸等。產品質量的提升促使生產環境要求愈來愈高，生產中的靜電放電是影響 電子類產品質量的重要因素之一。離子風機是生產車間快速消除靜電電荷的重要設備，離 子風機可產生大量的帶有正負電荷的氣流，可以將物體上所帶為負電荷時，它會吸引氣流 中的負電荷，從而是物體表面上的靜電被中和，達到消除靜電的目的。離子風機有小風機提 供風力，風力大小可由調速開關在一個很大的範圍內進行調節。電離器件在高壓發生裝置 產生的地電流高電壓作用下，形成一個穩定的高強電場，電離空氣形成離子體。離子風機的 作用是利用空氣電離產生大量正負電荷，並用風機將正負電荷吹出。形成一股正負電荷的 氣流，將物體表面所帶的電荷中和掉。當物體表面所帶為負電荷時，它會吸引氣流中的正電 荷，當物體表面所帶為正電荷時，它會吸引電流中的負電荷，從而使物體表面上的靜電被中 和，達到消除靜電的是一種在寬範圍集中區域可提供平衡離子氣流的離子消除器，可消除 或中和寬範圍集中目標或不易接觸區域的靜電荷，是電子設備組裝生產線、醫藥製造組裝 線、印刷、包裝、影像處理和細小產品成型的理想的靜電消除器。 現有的離子風機是由高壓交流電尖端放電產生交流離子，由風扇吹向工作檯面， 中和檯面上的靜電電荷來保護產品。由於交流電有一定的頻率，導致正負離子自中和能力 強，在到達一定的距離的區域內的離子數目會弱些，這樣消除靜電時間長，所以如果要具有 較多的離子數目須用大風量吹送離子。交流離子輸出的不穩定性呈周期波峰波谷曲線，且 在工作時間長和環境改變的狀況下可能產生離子平衡度的偏移，當這種偏移超出生產要求 的平衡電壓而不能進行重新調整，並不能及時反饋異常，這將影響到產品的質量。離子風機 消除靜電時間長、離子平衡度不能調節、不能及時反饋異常現象的缺點，上述的這個問題在 行業中長期存在，始終沒有有效的解決方案。

發明內容
本發明的目的是提供一種消除靜電快，離子平衡更穩定，又能在平衡偏差時重新 調節和及時反饋的直流離子風機，從而保證產品的生產質量；本發明還有另外一個目的就 是可以實現離子風機通過主控處理器自動調節離子自動調節平衡電壓。 為了達到上述的技術目的，本發明採用的技術解決方案包括以下技術內容這種 直流離子風機， 一種直流離子風機，包括殼體，殼體內設有主控板、離子發射裝置、風扇，上 述的主控板通過電路與離子發射裝置連接並控制離子發射裝置的離子發射量，通過風扇將帶有離子的空氣吹出，離子發射裝置、風扇依次架設於所述殼體的進風口和出風口之間，所 述的主控板上還設有信號報警處理電路，在上述的出風口和離子發射裝置之間設有平衡電 壓感應網，該平衡電壓感應網電線與該信號報警處理電路連接，將感應到的高壓離子量的 信息傳入信號報警處理電路進行處理，在離子平衡電壓超出設定的安全平衡電壓時進行報
氛 所述的信號報警處理電路由依次相連的信號放大電路、放大調節電路、報警電壓 調節電路和報警電路組成。 所述的報警電壓調節電路採用運放構成的比較電路，在運放的比較輸入端連接一 通過可調電阻進行輸入電壓調節的電路，從而調整平衡報警電壓。 所述的離子發射裝置包括離子發生器、高壓導線、離子發射架和離子發射針，所述 的離子發生器與主控板上的離子發射驅動電路相連，並通過高壓導線與離子發射針相連， 離子發射針架設於離子發射架上。 所述的離子發射驅動電路為輸出信號可調的驅動電路，通過對輸出到離子發生器 信號的調整，調節輸出離子的數目，從而調節離子的輸出平衡。 所述的平衡電壓感應網上還連接有反饋電路，平衡電壓感應網將感應到的高壓離 子傳入所述反饋迴路處理模塊處理後，將信號傳給所述主控處理器，所述主控處理器根據 收到的信號，輸出信號控制所述的可調頻率發生器，對相應的高壓發生器產生的離子數量 進行調節。 所述的風扇為可以調節轉速的調速風扇。 所述的報警電路連接燈光或者揚聲器，通過燈光的閃爍和揚聲器的發聲報警。
所述的直流離子風機還包括與所述主控處理器連接的顯示電路。
通過採用上述的技術解決方案，本發明獲得了以下技術優點和效果本發明的有 益效果為本發明採用了高壓直流尖端放電原理，通過採用直流供電的方式發射直流離子， 避免了交流供電產生的離子進行自中和的現象，且能調節高壓直流離子輸出，克服了現有 技術中交流離子輸出不穩定性和不可調節性的缺陷，而且能將工作檯面的正負離子電壓控 制在0+/-5VDC的範圍中；另外通過在出風口處設置平衡電壓感應網的方式，通過將該平衡 電壓感應網電線與該信號報警處理電路連接的方式，使上述的離子風機可以獲得自動檢測 離子輸出量的功能；採用在上述的報警電路中連接燈光報警顯示和揚聲器等聲光報警裝 置，可以在離子風機在使用的過程中出現離子平衡超標的情況時，通過上述的聲光報警裝 置進行報警，以利維護人員及時排除故障，防止在離子超標的時候繼續進行生產還可以解 決因靜電作用引起的生產問題，如解決靜電引起的吸塵問題，塑料製品加工時的粘合問題， 靜電排訴引起的小零件跳躍問題。；採用可以調節風速的風扇配合上述的調節高壓直流離 子輸出功能，使上述的離子風機具有雙重的調節和控制能力，可以明顯的增加離子風機的 調節能力，提高離子風機對不同使用場合的適應能力；本發明通過在報警電壓調節電路採 用運放構成的比較電路，在運放的比較輸入端連接一通過可調電阻進行輸入電壓調節的電 路，從而調整平衡報警電壓的方式，使得上述的離子風機的報警電壓的可以進行調節，用於 滿足不同的使用場合中要求不同的離子平衡度的要求，能夠讓用戶可以根據不同的使用場 合，靈活的調整報警的電壓；最後本發明通過採用在上述的主控處理器的電路中連接反饋 電路，將上述的平衡電源感應網上的電壓信號，通過主控處理器處理之後，自動調節電壓控制離子的發射數目，從而在報警電路報警之前主動控制離子發射器，使上述的離子風機具 有更強更穩定的效果，只有在上述的控制過程失效之後，才會啟動報警電路進行報警。


圖1為本發明工作原理示意圖； 圖2為本發明主控板信號報警處理電路原理示意圖； 圖3為本發明結構示意圖； 圖4為本發明離子發射裝置結構示意圖； 圖5為本發明主控板電路圖； 圖6為本發明離子發生器電路圖； 圖7為本發明添加反饋電路之後的方框圖； 圖8A-圖8B為本發明離子發生器添加反饋電路的電路圖。
具體實施方式
下面根據附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明 本發明為解決現有技術中交流離子不穩定，在提供的離子平衡度偏差時不能重新 調整以及離子平衡偏差不能及時反饋的技術問題，提出一種消除靜電快、離子平衡更穩定、 又能在平衡度偏差時能重新調節和及時反饋的直流離子風機。 本發明採用直流離子風機，離子風機的作用是利用空氣電離產生大量正負電荷， 並用風機將正負電荷吹出。形成一股正負電荷的氣流，將物體表面所帶的電荷中和掉。當 物體表面所帶為負電荷時，它會吸引氣流中的正電荷，當物體表面所帶為正電荷時，它會吸 引電流中的負電荷，從而使物體表面上的靜電被中和，達到消除靜電的目的。直流離子風機 是通過直流高壓尖端放電產生穩定的高壓正負離子，由風扇吹向工作檯面，中和檯面上的 靜電電荷來保護產品。由於直流離子風機產生穩定的直流離子，離子相互中和後補充快，因 而消除靜電快、離子平衡更穩定。電離風束覆蓋目標區域，風束中和靜電時間由多種因素所 決定，最重要的兩個原因，是離子風機的距離和風速。空氣離子不停地相互中和，陽離子、陰 離子通過靜電相互吸引，形成這些電荷的轉移並且重組。高風速能使它們更遠處的中和，風 速越大中和靜電越快。使用離子風機進行電子裝配時，電離的氣流應儘可能覆蓋工作區，這 樣對物體表面的正負電荷才能很好的中和，使其保持中和狀態。 如圖1和圖3所示，直流離子風機包括殼體，殼體內設有主控板60、離子發射裝置、 風扇30和平衡電壓感應網40，所述的離子發射裝置、25風扇30和平衡電壓感應網40依次 架設於所述殼體的進風口和出風口之間，進風口和出風口處還分別架設進風口網10和出 風口網20 ;主控板60設有離子發射驅動電路U5，與離子發射裝置連接，驅動離子發射裝置 發射離子，由風扇30吸入，吹向平衡電壓感應網40和出風口 ；主控板60上設有信號報警處 理電路，上述的信號報警處理電路連接有報警燈和揚聲器，平衡電壓感應網40通過電纜線 90與該信號報警處理電路連接，將感應到的高壓離子傳入信號報警處理電路5進行處理， 在離子平衡電壓超出設定的安全平衡電壓時進行報警。 如圖2和圖5所示，信號報警處理電路由依次相連的信號放大電路U1、放大調節電 路U2、報警電壓調節電路U3和報警電路U4組成。在平衡電壓感應網40上感應到離子發射裝置產生的高壓離子數目，通過傳導電纜90，經過電阻衰減後輸入放大電路Ul、放大調節 電路U2進行放大處理，輸入報警電壓調節電路U3 ，報警電壓調節電路U3是採用運放構成的 比較電路，在報警電壓調節電路U3中分別有兩個可調電阻，在運放的比較輸入端連接通過 可調電阻進行輸入電壓調節的電路，通過改變可調電阻的阻值來設定安全平衡電壓，使得 平衡報警電壓可以通過調整電阻的阻值來任意設定，並且平衡電壓產生的偏差超出設定的 標準時能通過報警電路U4進行報警。當設定為某一界限為安全平衡電壓，那麼在超出這一 界限時，報警電路U4中的蜂鳴器會發出報警聲音。 如圖4所示，離子發射裝置包括離子發生器50、高壓導線80、離子發射架70和離
子發射針71，離子發生器50的電路如圖6所示，離子發生器50與主控板60上的離子發射
驅動電路相，並通過高壓導線80。與離子發射針71相連，離子發射針71架設於離子發射架
70上。由於這部分內容與常見的離子風機相同，所以在此不做過多的描述。 如圖5所示，離子發射驅動電路U5為輸出信號可調的驅動電路，在離子發射驅動
電路U5中有一個可調電阻，通過對可調電阻進行調節，這樣對輸出到離子發生器50的信號
進行調整，調節離子發生器50輸出離子的數目，從而可通過調節可調電阻的阻值來改變負
高壓離子的輸出數目，達到正負高壓離子的輸出平衡。通過上述的電路的相互配合，可以實
現對離子風機的自動報警和自動調整功能，使其可以滿足更加嚴格的生產要求，同時通過
自動報警功能可以防止生產過程中，由於離子平衡度超標而導致的產品質量下降和廢品的產生。 如圖6所示，是本發明添加了反饋電路之後的另外的一種實施方式。本發明提供 一種自動控制直流離子風機，包括殼體，殼體內設有主控處理器U6 (含報警電路和LCD顯 示電路)、正高壓發生器U11、負高壓發生器U10、風扇、平衡電壓感應網、反饋迴路處理模塊 U7，以及分別與正高壓發生器Ull、負高壓發生器U10連接的頻率發生器；風扇對高壓發生 器產生的高壓離子進行吹送；頻率發生器中至少有一個為由主控處理器U6控制的可調頻 率發生器；平衡電壓感應網將感應到的高壓離子傳入反饋迴路處理模塊U7進行放大濾波 處理後，將信號傳給主控處理器U6，主控處理器U6根據收到的信號，輸出信號控制可調頻 率發生器，對相應的高壓發生器產生的離子數量進行調節。 本實施例中負高壓發生器U11所連接的頻率發生器為可調頻率發生器U5，與主控 處理器U6連接，由主控處理器U6控制其輸出頻率，進而控制負高壓發生器U10產生的負高 壓離子數量。正高壓發生器Ull所連接的頻率發生器為固定頻率發生器U8，控制正高壓發 生器Ull產生固定的高壓離子。 本實施例中正高壓發生器U11/負高壓發生器U10、風扇、平衡電壓感應網依次架 設於殼體的出風口前面，正高壓發生器U11/負高壓發生器U10產生的離子由風扇吸入後， 吹向平衡電壓感應網和出風口 。直流離子風機還包括與主控處理器U6連接的顯示電路和 報警電路。 本實施例採用開關電源U12供應線路板上不同的電壓，在工作時，固定頻率發生 器U11通過正高壓發生器U11，產生固定的高壓而產生離子；由CPU主控處理器控制可調頻 率發生器U9，U9通過負高壓發生器U10產生可變動的高壓而產生離子。負高壓產生的離子 和正高壓產生的離子由風扇吹出，達到中和靜電的目的。 平衡電壓感應網通過電纜線與反饋迴路處理模塊連接，將感應到的高壓離子傳入反饋迴路處理模塊將信號傳給主控處理器U6，主控處理器U6收到信號後，經過處理把信號 傳給可調頻率發生器U9進行自動調節，從而自動調節負高壓產生的離子，而達到自動調節 的目的。同時在顯示電路的LCD顯示屏上顯示出來，如果平衡電壓超出設定範圍，而不能自 動調節回來，則由報警電路採用燈光報警顯示。 本發明採用了高壓直流尖端放電原理，發射直流離子，離子自中和能力弱，消除靜 電快，能調節高壓直流離子輸出，克服了現有技術中交流離子輸出不穩定性和不可調節性 的缺陷，而且能將工作檯面的正負離子電壓控制在(H/5VDC，此外增加了平滑報警電壓可任 意設定和平衡電壓偏差能報警反饋功能，以利維護人員及時排除故障，同時可以使上述的 離子風機具有更為廣泛的使用能力。 本領域技術人員不脫離本發明的實質和精神，可以有多種變形方案實現本發明， 以上所述僅為本發明較佳可行的實施例而已，並非因此局限本發明的權利範圍，凡運用本 發明說明書及附圖內容所作的等效結構變化，均包含於本發明的權利範圍之內。
權利要求
一種直流離子風機，包括殼體，殼體內設有主控板、離子發射裝置、風扇，上述的主控板通過電路與離子發射裝置連接並控制離子發射裝置的離子發射量，通過風扇將帶有離子的空氣吹出，離子發射裝置、風扇依次架設於所述殼體的進風口和出風口之間，其特徵在於所述的主控板上還設有信號報警處理電路，在上述的出風口和離子發射裝置之間設有平衡電壓感應網，該平衡電壓感應網電線與該信號報警處理電路連接，將感應到的高壓離子量的信息傳入信號報警處理電路進行處理，在離子平衡電壓超出設定的安全平衡電壓時進行報警。
2. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於所述的信號報警處理電路由依 次相連的信號放大電路、放大調節電路、報警電壓調節電路和報警電路組成。
3. 根據權利要求2所述的直流離子風機，其特徵在於所述的報警電壓調節電路採用 運放構成的比較電路，在運放的比較輸入端連接一通過可調電阻進行輸入電壓調節的電 路，從而調整平衡報警電壓。
4. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於所述的離子發射裝置包括離子 發生器、高壓導線、離子發射架和離子發射針，所述的離子發生器與主控板上的離子發射驅 動電路相連，並通過高壓導線與離子發射針相連，離子發射針架設於離子發射架上。
5. 根據權利要求1、2、3或4所述的直流離子風機，其特徵在於所述的離子發射驅動 電路為輸出信號可調的驅動電路，通過對輸出到離子發生器信號的調整，調節輸出離子的 數目，從而調節離子的輸出平衡。
6. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於所述的平衡電壓感應網上還連 接有反饋電路，平衡電壓感應網將感應到的高壓離子傳入所述反饋迴路處理模塊處理後， 將信號傳給所述主控處理器，所述主控處理器根據收到的信號，輸出信號控制所述的可調 頻率發生器，對相應的高壓發生器產生的離子數量進行調節。
7. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於所述的風扇為可以調節轉速的 調速風扇。
8. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於所述的報警電路連接燈光或者 揚聲器，通過燈光的閃爍和揚聲器的發聲報警。
9. 根據權利要求1所述的直流離子風機，其特徵在於直流離子風機還包括與所述主 控處理器連接的顯示電路。
全文摘要
本發明防靜電技術領域，尤其涉及一種廣泛用於電子、醫藥衛生、印刷、化工等行業生產中快速消除靜電電荷的離子風機。包括殼體，殼體內設有主控板、離子發射裝置、風扇，主控板通過電路與離子發射裝置連接並控制離子發射裝置的離子發射量，風扇將帶有離子的空氣吹出，離子發射裝置、風扇依次架設於殼體的進風口和出風口之間，主控板上設有信號報警處理電路，出風口和離子發射裝置之間設有平衡電壓感應網，平衡電壓感應網電線與該信號報警處理電路連接，將感應到的高壓離子量的信息傳入信號報警處理電路進行處理，在離子平衡電壓超出設定的安全平衡電壓時進行報警。本發明可以提供一種消除靜電快，離子平衡更穩定，又能在平衡偏差時重新調節和及時反饋的直流離子風機。
文檔編號H05F3/06GK101742806SQ20081021739
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月19日 優先權日2008年11月19日
發明者張樂軍 申請人:深圳市科淨科技有限公司