一種用於消防員個人裝備的微型主動空氣調節裝置製造方法
2023-06-06 13:44:16 2
一種用於消防員個人裝備的微型主動空氣調節裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於消防個人裝備的微型主動空氣調節裝置，其特徵在於，包括：電源組件，微控制器模塊，傳感器模塊，直流升壓模塊，管腳驅動模塊，微型壓電鼓風機模塊。本發明與現有技術相比，具有以下顯著優勢：具有體積小，功耗低，降溫降溼及舒適度顯著等優點，並不影響消防員的操作作業。本發明操作簡單，成本低，降溫降溼及舒適度效果滿足消防員個人裝備的工作要求。
【專利說明】一種用於消防員個人裝備的微型主動空氣調節裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於消防員個人裝備主動空氣調節裝置，特別涉及一種使用微型壓電鼓風機的消防員個人裝備主動空氣調節裝置，屬於消防裝備領域。
【背景技術】
[0002]隨著智能可穿戴領域和現代微電子和微機電系統(MEMS)技術的不斷發展，消防專業機構的研究人員開始對消防員個人裝備的舒適程度進行有可行性範圍內的研究，並對消防頭藍、消防服、消防靴內的溼度，溫度控制與調節有更高的要求，以達到降溫，降溼的預期效果。現有的消防員個人裝備主要以外部耐高溫為主，對內部的舒適程度沒有額外設計。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種操作簡單，成本低，功耗低，舒適度高的消防員個人裝備主動空氣調節裝置，以解決傳統的消防員個人裝備內部溫度和溼度高，不透氣等問題。
[0004]為了達到上述目的，本發明的技術方案是提供了一種用於消防員個人裝備的微型主動空氣調節裝置，其特徵在於，包括:
[0005]電源組件，該電源組件經由開關器件為傳感器模塊、微控制器模塊及直流升壓模塊供電；
[0006]微控制器模塊，分別連接傳感器模塊、直流升壓模塊及管腳驅動模塊，由微控制器模塊控制直流升壓模塊為管腳驅動模塊供電，同時，由微控制器模塊根據傳感器模塊採集的信號通過管腳驅動模塊控制微型壓電鼓風機模塊工作；
[0007]傳感器模塊，用於檢測消防員穿戴消防個人裝備後，該消防個人裝備內空氣的溫度和溼度變化；
[0008]直流升壓模塊，用於將電源組件輸出的電源電壓轉換為管腳驅動模塊的工作電壓；
[0009]管腳驅動模塊，用於驅動微型壓電鼓風機模塊；
[0010]微型壓電鼓風機模塊，用於在微控制器模塊的控制下向消防個人裝備內鼓吹入外界空氣，在微型壓電鼓風機模塊的進風口上連接有高分子濾水膜以濾除外界空氣中的水分，在微型壓電鼓風機模塊的出風口上連接有通入消防個人裝備內的矽膠出風管。
[0011]優選地，所述傳感器模塊包括溫度和溼度傳感器，溫度和溼度傳感器同所述微控制器模塊和所述電源組件連接。
[0012]優選地，若所述消防個人裝備為消防頭盔，則所述矽膠出風管的出風口位於消防頭盔的兩鬢位置處；若所述消防個人裝備為消防服，則所述矽膠出風管的出風口位於消防服的背部及腋下處；若所述消防個人裝備為消防靴，則所述矽膠出風管的出風口位於消防靴的腳趾間。
[0013]本發明與現有技術相比，具有以下顯著優勢:具有體積小，功耗低，降溫降溼及舒適度顯著等優點，並且不影響消防員的作業操作。本發明操作簡單，成本低，降溫降溼及舒適度效果滿足消防員個人裝備的工作要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為消防員個人裝備微型鼓風機主動空氣調節裝置示意圖；
[0015]圖2為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防頭盔實物圖；
[0016]圖3為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防服實物圖；
[0017]圖4為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防靴盔實物圖；
[0018]圖5為系統工作主要流程圖。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，並配合附圖作詳細說明如下。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。
[0020]如圖1所示，本發明提供了一種用於消防個人裝備的微型鼓風機主動空氣調節裝置，包括開關器件X，開關器件1(控制整套裝置的啟動，由傳感器模塊檢測消防員個人裝備內溫度及溼度變化。當溫度及溼度過高時，通過1-111*6總線與微控制器模塊通信，微控制器模塊立即控制管腳驅動模塊工作，從而微型壓電鼓風機模塊開始主動空氣調節工作。二次充電電池為傳感器模塊、微型鼓風機模塊及直流升壓摸塊000(:提供電源。直流升壓模塊000(3將二次充電電池輸出的電壓轉換為工作電壓後輸出給管腳驅動模塊。[0021〕 微型壓電鼓風機是一款新型實用的基於壓電原理的鼓風機，微型壓電鼓風機具有傳統鼓風機不可比擬的優點:一、寸小，厚度薄，可以放置於空間極小的場所。二、風量大無轉動，雖然小巧，但是鼓風性能良好。三、噪音低，適用於多種精密條件下的應用場合。因此微型壓電鼓風機工作安全可靠，壽命長。正是由於這些優勢，微型壓電鼓風機未來會有著廣泛的應用。
[0022]傳感器模塊包括溫度傳感器和溼度傳感器，溫度傳感器和溼度傳感器同微控制器模塊和電源組件連接。
[0023]如圖2所示，為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防頭盔實物圖，通過固定電路裝置於消防頭盔的上部2處，布置與微型壓電鼓風機模塊的出風口相連的矽膠管於兩鬢1處，並且放置傳感器模塊於消防頭盔內位置3處。當微型壓電鼓風機正常工作時，消防頭盔的兩鬢處會有外部氣體流入，外部氣體帶走部分熱量及水分，最終由消防頭盔邊沿排出。從而實現消防頭盔的主動空氣調節，達到降溫除溼的功能。
[0024]如圖3所示，為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防服實物圖，通過固定電路裝置於消防服的腰部4處，布置與微型壓電鼓風機模塊的出風口相連的矽膠管於腋下5處，並且放置傳感器模塊於消防服內位置6處。當微型壓電鼓風機正常工作時，消防服的腋下處會有外部氣體流入，外部氣體帶走部分熱量及水分，最終由消防服邊的上下邊沿排出。從而實現消防服的主動空氣調節，達到降溫除溼的功能。
[0025]如圖4所示，為使用微型壓電鼓風機的主動空氣調節消防靴實物圖，通過固定電路於消防靴的上部8處，布置與微型壓電鼓風機模塊的出風口相連的娃膠管於腳尖9處，並且放置傳感器模塊於消防靴內位置7處。當微型鼓風機正常工作時，消防靴的腳尖部分會有外部氣體流入，外部氣體帶走部分熱量及水分，最終由消防靴靴口邊沿排出。從而實現消防靴的自動空氣調節，達到降溫除溼的功能。
[0026]如圖5所示，為系統工作主要流程圖。當傳感器檢測到消防員個人裝備內溫度或者溼度低於設定值時，繼續檢測；當傳感器檢測到消防員個人裝備內溫度或者溼度高於設定值時，便通過1-Wire協議同微控制器模塊MCU通信，微控制器模塊MCU立即控制管腳驅動器模塊工作，管腳驅動器模塊便驅動微型壓電鼓風機開始工作，消防員個人裝備內溫度與溼度開始下降。
【權利要求】
1.一種用於消防員個人裝備的微型主動空氣調節裝置，其特徵在於，包括: 電源組件，該電源組件經由開關器件為傳感器模塊、微控制器模塊及直流升壓模塊供電； 微控制器模塊，分別連接傳感器模塊、直流升壓模塊及管腳驅動模塊，由微控制器模塊控制直流升壓模塊為管腳驅動模塊供電，同時，由微控制器模塊根據傳感器模塊採集的信號通過管腳驅動模塊控制微型壓電鼓風機模塊工作； 傳感器模塊，用於檢測消防員穿戴消防個人裝備後，該消防個人裝備內空氣的溫度和溼度變化； 直流升壓模塊，用於將電源組件輸出的電源電壓轉換為管腳驅動模塊的工作電壓； 管腳驅動模塊，用於驅動微型壓電鼓風機模塊； 微型壓電鼓風機模塊，用於在微控制器模塊的控制下向消防個人裝備內鼓吹入外界空氣，在微型壓電鼓風機模塊的進風口上連接有高分子濾水膜以濾除外界空氣中的水分，在微型壓電鼓風機模塊的出風口上連接有通入消防個人裝備內的矽膠出風管。
2.如權利要求1所述的一種用於消防個人裝備的微型主動空氣調節裝置，其特徵在於，所述傳感器模塊包括溫度和溼度傳感器，溫度和溼度傳感器同所述微控制器模塊和所述電源組件連接。
3.如權利要求1所述的一種用於消防個人裝備的微型主動空氣調節裝置，其特徵在於，若所述消防個人裝備為消防頭盔，則所述矽膠出風管的出風口位於消防頭盔的兩鬢位置處；若所述消防個人裝備為消防服，則所述矽膠出風管的出風口位於消防服的背部及腋下處；若所述消防個人裝備為消防靴，則所述矽膠出風管的出風口位於消防靴的腳趾間。
【文檔編號】A43B3/00GK104399199SQ201410577128
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月24日 優先權日:2014年10月24日
【發明者】許武軍, 廖小飛, 李宏廣, 楊可, 黃凱峰 申請人:東華大學