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毕业设计论文电冰箱电子除臭器的设计管理资料

河南质量工程职业学院

毕业设计（论文）

题目：

电冰箱电子除臭器的设计

系别：

五年制大专

专业：

商品检验

班级：

07商检

学号：

学生姓名：

指导教师：

完成日期：

20111220

毕业设计（论文）任务书

专业班级

07商检

姓名

学号

07025070122

指导教师

设计（论文）题目

电冰箱电子除臭器的设计

主要

研究

内容

电子除臭器根据冰箱里产生异味对冰箱里的空气进行净化消除异味

主要

技术

指标

或研

究目

标

利用电晕放电原理使空气电离，产生大量的空气负离子和一定数量的臭氧，负离子能高效地除尘、灭菌、净化空气激活空气中的氧分子而形成携氧负离子，活跃空气分子，改善人体肺部功能，促进新陈代谢，增强抗病能力，调节中枢神经系统，使人精神焕发、充满活力等等。

基本

要求

改善人体肺部功能，促进新陈代谢，增强抗病能力，调节中枢神经系统，使人精神焕发、充满活力

主要

参考

资料

及文

献

[1]家用电器原理与维修.汪明添、蔡光祥.北京航空航天大学出版社,2011

[2]玩转电子制作.樊桂花.科学出版社,2007

[3]现代烟气除尘技术.祁君田.化学工业出版社,2008

[4]各种电冰箱设计加工生产工艺技术汇编.张新德.机械工业出版社,2010

摘要………………………………………………………………………………Ⅰ

关键词……………………………………………………………………………Ⅱ

1电冰箱基础知识………………………………………………………………1

电冰箱的诞生与发展………………………………………………………1

电冰箱的基本常识…………………………………………………………2

电冰箱的工作原理………………………………………………………3

2电晕放电………………………………………………………………5

电晕现象………………………………………………………5

应用…………………………………………………………………7

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的特性与应用…………………………8

3负离子发生器……………………………………………………………………9

负离子发生器的概述及分类……………………………………………9

原理………………………………………………………………………10

负离子发生器专利技术有效中和静电及电磁波的应用原理…………12

4臭氧知识…………………………………………………………………………16

 臭氧基本概述……………………………………………………16

臭氧灭菌介绍……………………………………………………16

5电子除臭器设计…………………………………………………………………18

…………………………………………………………………18

工作原理……………………………………………………………………18

6结束语……………………………………………………………………21

致谢……………………………………………………………………21

参考文献……………………………………………………………………21

电冰箱电子除臭器的设计

作者：

摘要：

传统的冰箱“除臭器”是利用活性炭的多孔吸附作用吸附冰箱中的异味。

这种除臭器既无杀菌作用，且需经常更换活性炭或整个制成品，使用很不方便而且增加经济上的支出。

本论文介绍一种能够自动驱除冰箱异味的电子除臭器，它是利用电晕放电使空气电离，产生大量的空气负离子和一定数量的臭氧，扩散后能迅速除去臭味而保持食品的原有风味，防止交叉串味。

同时臭氧是一种强氧化剂，具有极强的灭菌、消毒功能，而负氧离子还能抑制蔬菜、水果内部的生化过程，起到一定的保鲜作用。

该电子除臭器集除臭、灭菌、保鲜等功能于一体，具有电路简洁、使用方便、耗电极省（约1W）等特点。

关键词：

电冰箱、电晕放电、负离子发生器、臭氧

Electronicdeodorizingdeviceforrefrigeratordesign

Author:

XieHaopei

Abstract:

thetraditionalrefrigerator"model"istheuseofactivatedcarbonadsorptioninporousadsorptionrefrigeratorodor.Thedeodorizingdevicewithoutsterilization,andneedtobereplacedfrequentlyactivatedcarbonorthemanufacturedgoods,theuseisinconvenientandincreasethefinancialexpenditure.Thispaperintroducesanautomaticdispelrefrigeratorodorelectronicdeodorizingdevice,itistheuseofcoronadischargeairionization,resultinginalargenumberofnegativeairionsandacertainamountofozone,andcanquicklyremovetheodordiffusionwhilemaintainingtheflavoroffood,topreventcrossstringtogetherflavour.Atthesametime,ozoneisastrongoxidant,hasstrongsterilization,disinfectionfunction,andthenegativeoxygenionscaninhibitthevegetables,fruitsinternalbiochemicalprocess,playaroleintherefreshment.Theelectronicdeodorantsetdeodorant,sterilization,preservationandotherfunctionsinone,hassimplecircuit,convenientuse,powerconsumptionprovince（about1W）etc..

Keywords:

refrigerator,coronadischarge,ozone,negativeiongenerator

第一章电冰箱基础知识

第一节电冰箱的诞生与发展

第一台电冰箱的发明，还要追溯到19世纪。

一位英国人雅可比·帕金斯，在1834年发现液体蒸发的时候会产生冷却效应，于是寻来一群工人建造了一个简单的工作模型。

模型正式投入运转的当天，的确产生了一些冰块。

随后一位名叫哈里森的苏格兰印刷工在清洗金属印刷铅字的时候注意到了液体的冷却效果，并在维多利亚州的一家啤酒厂里搭建了一个制冷车间。

第台家用冰箱的诞生是出自德国的工程师卡尔·冯·林德之手。

不过可惜当时电仍未被大范围应用，因此冰箱进入家庭的规模仍然有限。

直到上个世纪20年代中期，才有发明家将电动设备引入家用冰箱，最终诞生了家用电冰箱。

自第一台冰箱发明至今已有半个多世纪的历史，当前全世界每年电冰箱的总产量在4000万台以上，其中产量居世界前几位的是美国、俄罗斯、意大利、日本等国。

至于我国，起步比较迟，第一台冰箱是1954年由沈阳医疗机械厂生产的200升单门冰箱，1956年开始，卫生部门的一些医疗机械厂开始具备了电冰箱的生产能力，并投入了小批量生产，80年代初电冰箱产量连年翻倍，1983年产量约18万台，1984年产量超过40万台，目前国家确定四十几家电冰箱定点厂，全国引进50多条电冰箱生产装配线，年产能力达1500万台以上，规格已由50升到200升以上大型保险多种系列，品种有单门、双门、多门，型号有直冷式、间冷式等。

为了积极响应1992年哥本哈根第四次保护臭氧层议定书缔约国大会决议，执行《中国消费臭氧物质逐步淘汰国家方案》和《中国家用制冷行业CFCs逐步淘汰战略研究》的有关规定和要求，保护臭氧层，保护环境，各冰箱厂纷纷顺应国际潮流，最终决定本公司的替代路线。

目前，我国电冰箱行业主要有两种替代方案，即海尔、科龙等采用的异丁烷（HC-600a）替代CFC-12、环戊烷（C5H10）替代CFC-11方案和华凌、上菱等无霜冰箱生产厂及新飞等采用的HFC-134a替代CFC-12、HCFC-141b或C5H10替代CFC-11方案。

另一个值得我们去关注的问题是电冰箱的耗电量，这也是广大消费者购买电冰箱是的一个重要参数。

因此节能技术的开发成为冰箱行业的重要课题。

第二节电冰箱的基本常识

电冰箱的规格型号：

首先我们要学会看电冰箱的型号规格，每种型号规格都有各自代表的意义。

从规格型号中，我们一般可以看出电冰箱的有效容积、冷却方式、厂家设计序号、制冷功能、生产年度等。

根据轻工部SG215-1984《家用电冰箱》标准，对电动机压式和电磁振荡式电冰箱型号作了如下规定（如BCD-195KAW）。

BCD-195KAW。

电冰箱的耗电量：

按照国家推出的《家用电冰箱电耗限定值及能源效率等级》最新标准规定，把电冰箱分成1、2、3、4、5五个等级，其中：

1级表示产品达到国际先进水平，最节电；

2级表示比较节电；

3级表示产品的能源效率为市场的平均水平；

4级表示产品能源效率低于市场平均水平；

5级表示耗能高，是市场准入指标，低于该等级要求的产品不允许生产和销售。

电冰箱种类：

1、电机压缩式电冰箱：

这种电冰箱由电动机提供机械能，通过压缩机对制冷系统做功。

制冷系统利用低沸点的制冷剂，蒸发时，吸收汽化热的原理制成的。

其优点是寿命长，使用方便，目前世界上95%的电冰箱属于这一类。

2、吸收式电冰箱：

该种电冰箱可以利用热源（如煤气、煤油、电等）作为动力。

利用氨-水-氢混合液在连续吸收-扩散过程中达到制冷的目的，其缺点是效率低，降温慢，现已被逐渐淘汰。

3、半导体电冰箱：

利用对PN型半导体，通以直流电，结点上产生珀尔帖效应得原理来实现制冷的电冰箱

4、化学冰箱：

利用某些化学物质溶解于水时强烈吸热而获得制冷效果的电冰箱

5、电磁振动式电冰箱：

用电磁振动机作本动力来驱动压缩机的冰箱。

其原理、结构与压缩式电冰箱基本相同

6、太阳能电冰箱：

利用太阳能作为制冷能源的电冰箱

7、绝热去磁制冷电冰箱

8、辐射制冷电冰箱

9、固体制冷电冰箱

电冰箱按制冷方式又可以分为直冷式和风冷式即有霜和无霜。

直冷式电冰箱原理是由蒸发器表面低温的自然对流，降低箱内温度，有温差。

冷冻室须人工除霜，较为省电。

无霜电冰箱是冷气由风道强制吹入箱内空间，造成循环温度均匀，冷冻自动除霜，耗电量高于直冷式。

按电冰箱的结构又可以分为单门、双门及多门电冰箱；

按电冰箱使用时的气候环境温度分类：

亚温带型（SN）气候环境温度为10-32度，温带型（　N）气候环境温度为16-32度，亚热带型（ST）气候环境温度为18-38度热带型（　T）气候环境温度为18-34度。

第三节电冰箱的工作原理

一般来说，电冰箱由四大件组成：

压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器。

那电冰箱是如何工作的呢，我们得了解制冷系统。

电冰箱的制冷过程是这样的，接上电源后压缩机就开始工作，首先压缩机将蒸发器来的气体制冷剂进行压缩，形成高压高温的蒸汽排出，进入冷凝器，由于室温低于制冷剂的临界温度，当达到所需的压力后液化，液化时放出大量的热，这些热量通过散热管、散热片散发到空气中，也就是冰箱后面的散热管、空调室外机的风扇吹着的散热片液化后的制冷剂散热后，温度降低到接近室温，经过冷凝器降温后变成高温液体，经过缓冲器后再通过毛细管进入蒸发器，蒸发器就是粗管，上面带有导热良好的金属片制冷剂在蒸发器在这里蒸发，会吸收大量的热量，使得蒸发器周围温度迅速降低，由于蒸发器不断的吸热，使得这里的温度很低，低到零下十几度。

制冷剂在蒸发器蒸发后变成低温低压液体气体，在蒸发器内沸腾，同时吸收冰箱内的热量，变为饱和蒸汽，再到压缩机压缩，又放出热量变成液体，这样不断循环，组成一个循环的制冷系统。

（如图，XX图片）

接下来我们来具体了解一下电冰箱的部件。

压缩机

压缩机是制冷系统的心脏，它的主要任务是把电能转化为机械能，推动活塞运转产生吸排气和压缩功能，用于进行热能交换，并使制冷系统在系统中循环往复。

压缩机是一个封闭结构，家用电冰箱压缩机多为单相电机，压缩机的工作包括压缩、排气、膨胀、吸气四个过程。

压缩过程

当汽缸内充满低压蒸汽时，活塞从下至上开始往上移动，汽缸容积不断缩小，汽缸内的蒸汽受到压缩，压力与温度均随之上升。

吸气阀片受到较高蒸汽压力而关闭。

排气阀片则因这时气压尚未超过排气腔压力而继续保持紧闭。

这样，蒸汽的压缩过程将保持到活塞行至汽缸内蒸汽压力等于排气缸压力为止。

排气过程、

活塞继续向上移动，被压缩的气体压力就要比排气腔压力高。

当蒸汽压力稍大于排气阀片的重力和弹簧时，排气阀被顶开。

于是，汽缸内的高温高压蒸汽开始由上行的活塞排出，并进入排气腔内，直到活塞移到上至点时，排气过程才结束

膨胀过程

活塞继续从上至点开始向下移动。

汽缸容积逐渐变大，残留在余隙容积中的蒸汽就要膨胀，其压力和温度也随着下降，直到蒸发压力降低到等于吸气腔压力时，膨胀过程结束。

吸气过程

活塞继续下移，汽缸内蒸汽压力开始低于吸气腔压力。

当其压力差足以顶开吸气阀门时，吸气过程开始，当活塞下移至下至点时，吸气过程结束。

冷凝器

冷凝器由金属线组成，冷凝器有外露冷凝器和内藏式冷凝器，外藏的有百叶窗式、钢丝式、翘叶式三种。

冷凝器利用特殊的结构迅速散热，使从压缩机送来的高温高压的气态制冷剂很快变为液态。

家用电冰箱因功率较小，所以冷凝器均为自然对流空气冷却式。

毛细管

、。

毛细管一端连着冷凝器，另一端连着蒸发器，由其保持两端一定的压力差，并起到由冷凝器向蒸发器的供液控制作用。

它一方面可限制制冷剂的流过，使系统中冷凝器内保存足够的高压，利于制冷剂的液化；令一方面还可控制制冷剂的蒸发动力和蒸发温度。

蒸发器

蒸发器是冰箱中产生并交换热量的部件。

当液态制冷剂自毛细管进入蒸发器时，由于管径突然扩大，使得制冷剂压力骤减，液态制冷剂迅速蒸发为气态。

在此过程中，制冷剂通过导热性能良好的蒸发器管壁和壳体。

从冰箱内部大量吸热，完成了制冷功能。

电冰箱大致是这样工作的，是一个循环的系统。

电冰箱的异味问题该如何解决呢？

第二章电晕放电

第一节电晕现象

电晕现象就是带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域内（例如高压导线的周围，带电体的尖端附近）。

其特点为：

出现与日晕相似的光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。

均匀电场中，由于各点电场强度都是一样的，当施加稳态电压（直流、工频交流），电场强度达到空气的击穿强度时，间隙就击穿了。

但日常很难见到均匀电场。

对于稍不均匀的电场，日常见得很多。

如球-球间隙，球-板间隙等，以球-球间隙为例，当间隙距离小于1/4D时，其电场基本为均匀电场，当D/4≤S≤D/2时，其电场为稍不均匀电场。

均匀电场的放电电压也可用公式计算，公式为（单位为kV）：

δ—空气相对密度；

s—间隙距离cm；

应用说明

不均匀电场的差别就在于空气间隙内，各点的电场强度不均匀，在电力线比较集中的电极附近，电场强度最大，而电力线疏的地方，电场强度很小，如棒-棒间隙，是一对称的不均匀电场，在电极的尖端处电力线最集中，电场强度也最大。

当加上高压后，会在电极附近产生空气的局部放电——电晕放电，电压再加高时，电晕放电更加强烈，致使间隙内发生刷状放电，而后就击穿了（电弧放电）。

如棒-板间隙，在尖电极附近电场强度最大，加上高压后，电极附近先产生电晕放电，而板上的电力线很疏，不会产生电晕。

当电压足够高时，棒极也将产生刷状、火花放电，最后导致电弧放电（击穿）。

电晕多发生在导体壳的曲率半径小的地方，因为这些地方，特别是尖端，其电荷密度很大。

而在紧邻带电表面处，电场E与电荷密度σ成正比，故在导体的尖端处场强很强（即σ和E都极大）。

所以在空气周围的导体电势升高时，这些尖端之处能产生电晕放电。

通常均将空气视为非导体，但空气中含有少数由宇宙线照射而产生的离子，带正电的导体会吸引周围空气中的负离子而自行徐徐中和。

若带电导体有尖端，该处附近空气中的电场强度E可变得很高。

当离子被吸向导体时将获得很大的加速度，这些离子与空气碰撞时，将会产生大量的离子，使空气变成极易导电，同时借电晕放电而加速导体放电。

因空气分子在碰撞时会发光，故电晕时在导体尖端处可见亮光。

第二节应用

（1）电晕引起电能的损耗，并对通讯和广播发生干扰。

例如，雷雨时尖端电晕发电，避雷针即用此法中和带电的云层而防止雷击。

（2）静电复印机的充电过程是光导体鼓在暗处并处在某一极性的电场中，使其表面均匀地充上某种极性的电荷而具有一定的表面电位的过程。

这一过程实际上是鼓的敏化过程，使原来不具备感光性的鼓具有较好的感光性。

它通常采用电晕放电法，即在离鼓一定距离的电极丝上加高压电，使其产生电晕放电，使光导体表面带上静电荷的过程，这个过程叫“充电”。

聚对苯二甲酸乙二醇酯是热塑性聚酯中最主要的品种，英文名为Polythyleneterephthalate简称PET或PETP（以下或称为PET），俗称涤纶树脂。

它是对苯二甲酸与乙二醇的缩聚物，与PBT一起统称为热塑性聚酯，或饱和聚酯。

   1946年英国发表了第一个制备PET的专利，1949年英国ICI公司完成中试，但美国杜邦公司购买专利后，1953年建立了生产装置，在世界最先实现工业化生产。

初期PET几乎都用于合成纤维（我国俗称涤纶、的确良）。

80年代以来，PET作为工程塑料有了突破性的进展，相续研制出成核剂和结晶促进剂，目前PET与PBT一起作为热塑性聚酯，成为五大工程塑料之一。

   我国的PET生产规模远远落后于国外几个主要生产厂商。

进入80年代，我国逐步从国外引进万吨~几十万吨级先进的PET树脂合成装置，质量和产量都有了长足的进展。

根据中国纺织学会统计，1997年我国生产PET切片树脂174万吨，其中高粘度包装用（饮料瓶和包装片材等），所以生产PET工程塑料级的树脂来源充足。

由于制备各种混配改性PET塑料的装置与其他聚合物混配改性用的装置是通用的，国内混配用挤出机等制造也形成一定规模，所以只要市场一旦开拓，国内PET塑料的生产也会快速增长。

第三节聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的特性与应用

一．特性

   PET是乳白色或前黄色高度结晶性的聚合物，表面平滑而有光泽。

耐蠕变、抗疲劳性、耐磨擦和尺寸稳定性好，磨耗小而硬度高，具有热塑性塑料中最大的韧性；绝源性能好，受温度影响小，但耐电晕性差。

无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂，但不耐热水浸泡，不耐碱。

   PET树脂的玻璃化温度较高，结晶速度慢，模塑周期长，成型周期长，成型收缩率大，尺寸稳定性差，结晶化的成型呈脆性，耐热性低等。

   通过成核剂以及结晶剂和玻璃纤维增强的改进，PET除了具有PBT的性质外，还有以下的特点：

1．热变形温度和长期使用温度是热塑性通用工程塑料中最高的；

2．因为耐热高，增强PET在250℃的焊锡浴中浸渍10s，几乎不变形也不变色，特别适合制备锡焊的电子、电器零件；

3．弯曲强度200MPa，弹性模量达4000MPa，耐蠕变及疲劳性也很好，表面硬度高，机械性能与热固性塑料相近；

4．由于生产PET所用乙二醇比生产PBT所用丁二醇的价格几乎便宜一半，所以PET树脂和增强PET是工程塑料中价格是最低的，具有很高的性价比。

第三章负离子发生器

第一节负离子发生器的概述及分类

概述

负离子发生器是通过负离子发生器利用脉冲、振荡电器将低电压升至直流负高压,利用碳毛刷尖端直流高压产生高电晕,高速地放出大量的电子（e-）,而电子无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级）,立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉，从而形成负离子的一种装置。

分类空气离子对人体健康有一定影响。

大气中的离子可以分为三大类

（1）轻离子——它是由若干个中性分子组成的带一个电荷的集合体。

带负电荷的轻离子通常称为负离子；带正电荷的轻离子称正离子。

（2）中离子：

它也是一个很小的带电微粒，包含100个左右的气体分子。

（3）重离子：

它是一个较大的带电微粒，比轻离子大1000倍左右。

第二节原理

负离子，又称“活性氧”或“空气维生素”，它如同阳光、空气一样是人类健康生活不可缺少的一种物质。

科学研究表明：

负离子在空气中的含量是决定空气质量好坏的一个重要因素，空气中含有适量的负离子不仅能高效地除尘、灭菌、净化空气，同时还能够激活空气中的氧分子而形成携氧负离子，活跃空气分子，改善人体肺部功能，促进新陈代谢，增强抗病能力，调节中枢神经系统，使人精神焕发、充满活力等等。

联创负离子是通过负离子发生器的脉冲振荡电路，将低电压通过高压模块升压为直流负高压，经过碳素纤维尖端不断产生负直流高电晕，高速的发射出大量的电子（e-），而电子无法长久存在于空气当中（在空气中存在的电子寿命只有ns级），立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉，从而形成负离子，它的工作原理与自然现象“打雷闪电”时产生负离子的现象相一致。

　　负离子发生器将低电压通过升压电路升至直流负高压，利用尖端直流高压产生高电晕，高速地放出大量的电子e-，而电子并无法长久存在于空气中（存在的电子寿命只有nS级），立刻会被空气中的氧分子（O2）捕捉。

形成负离子，它的工作原理与自然界“打雷、闪电”时所产生负离子的现象一致。

自然界中负离子无处无处不在。

打雷闪电、植物的光合作用、瀑布水流撞击等自然现象都可以产生大量的负离子，这就是人们在雷雨天气、森林里、瀑布旁会感到空气特别清新的原因所在。

如图：

将220V交流市电经D1整流后向C3和C2充电，当C2充电至氖泡导通并触发SCR导通时，C3经SCR、B的L1放电，经B感应升压后，由D2反向整流得8kV直流高压使发生器M的分子电离而产生负离子。

   调整R3的阻值可以改变触发频率和输出电压。

调整时必须注意安全，更换元件需拨下电源插头。

第三节　负离子发生器专利技术有效中和静电及电磁波的应用原理

　　静电及电磁波是紊乱生物体机构组织、加速老化的凶手：

静电会间接对人体造成影响，例如电视屏幕在放映中带有5000――10000V的正静电。

这个静电在向大地释放的同时会吸引空气中的负离子，与其中和，消除了负离子。

空气中的负离子被消耗掉，故室内空气正离子相对的较多，所以生物体在呼吸时，摄取体内的较多的是正离子。

正离子是由氢离子组成的，所以氢离子浓度提高时，血液等体液就会倾向于酸性。

特别是水分子分解时所产生的氢氧化物离子是强碱式盐，很容易被氧化。

氢氧化物离子减少，相对的氢离子浓度提高，尤其是