一種室內外空氣監測及淨化系統的製作方法

2023-08-04 17:33:31

本發明涉及環境的監測處理技術領域，具體涉及一種室內外空氣監測與淨化系統。

背景技術：

在工業的發展過程中，工業生產中的各種廢氣隨意排放，加上全球性的氣候變化，空氣中的汙染物難以散發出去，隨著長時間的汙染集聚，空氣汙染嚴重危害著我們的生活。空氣汙染物對人體危害大，容易誘發各種疾病，為此，市場上出現了多種多樣的空氣淨化裝置。粉塵是空氣汙染中最常見的物質，粉塵容易誘發多種疾病，例如呼吸系統疾病、中毒等。

現有的空氣淨化通常是採用濾芯過濾掉空氣中的有害物，濾芯使用一段時間後，如果不更換會影響空氣的淨化，而更換濾芯的操作比較麻煩，成本高。

技術實現要素：

本發明提供了一種無需更換濾芯且成本低的室內外空氣監測與淨化系統。

本方案中的室內外空氣監測與淨化系統，包括：

粉塵傳感器，用於檢測室外空氣中的粉塵濃度，並向微控制器發送粉塵濃度信號；

微控制器，用於接收粉塵傳感器傳遞的粉塵濃度信號，向監測終端發送濃度信號，並在粉塵濃度超過臨界值時，向電磁開關發送電流信號讓電磁開關接通，啟動氣缸，在粉塵濃度小於或等於臨界值時，停止向電磁開關發送電流信號，電磁開關斷開，氣缸停止工作；

監測終端，用於接收來自微控制器的粉塵濃度信號，並顯示粉塵濃度值；

氣缸，帶動活塞作往復推拉運動，氣缸與所述電磁開關電連接；

活塞，位於筒體內，作推拉往復運動，活塞拉動時，筒體進氣，活塞推動時，筒體出氣，活塞上還設有永磁鐵，永磁鐵隨活塞的移動與線圈切割磁感線；

筒體，位於牆體上，用於儲存空氣並過濾掉空氣中的粉塵，筒體朝向牆體外的側壁上設置進氣口，進氣口上設置第一單向閥，筒體進氣時第一單向閥打開以進氣，筒體朝向牆體內的側壁上設置出氣口，出氣口上設置第二單向閥，筒體出氣時第二單向閥打開以出氣，筒體的外壁上纏繞所述線圈，線圈的端子電連接有電磁閥；

儲水腔，位於筒體上方，通過水管將水引入筒體內，由水管上設置的噴頭將水噴灑到筒體中與空氣接觸，所述電磁閥設置在水管上，所述電磁閥用於控制水管的通斷。

本方案的原理是：粉塵傳感器實時監測粉塵濃度並將濃度信號傳遞到微控制器，在粉塵濃度超過臨界值時，微控制器向電磁開關發送電流信號，電磁開關接通，氣缸啟動，粉塵濃度正常時，微控制器停止向電磁開關發送電流信號，電磁開關斷開，氣缸停止工作，微控制器將粉塵濃度傳遞到監控終端，監控終端顯示濃度值供監控；活塞在氣缸的帶動下，先拉動進氣後，活塞停頓一下，從水管噴水，空氣中的粉塵顆粒與水結合過濾空氣，再推動活塞出氣，活塞再停頓一下，活塞的這種往復步進式運動，將空氣過濾後再推入室內；活塞拉動時，空氣抵開第一單向閥進入筒體中，同時電磁閥打開，水從水管噴灑到筒體中，活塞推動時；在活塞移動進行進氣和出氣過程時，活塞上的永磁鐵隨活塞在筒體內的與線圈間有切割磁感線的運動，在拉動活塞時，線圈中產生感應電流使電磁閥通電打開，水管向筒體中噴灑出水，水與空氣中的粉塵顆粒結合，在推動活塞時，線圈中的感應電流方向改變，電磁閥斷電閉合，水管停止噴水。

本專利中，活塞的推動是指面向圖紙從右往左的方向，活塞的拉動是指面向圖紙從左往右的方向。

本方案的有益效果是：1.空氣進入筒體後，空氣中的粉塵顆粒與水結合，粉塵顆粒隨水脫離空氣達到淨化空氣的目的，本設計沒有通過濾芯進行空氣淨化過濾，無需每隔一段時間就更換濾芯，使用更方便，還節省濾芯的成本；2.活塞在筒體內推拉往復運動，還能對筒體進行清潔，筒體內壁更乾淨。

進一步，所述進氣口處設有用於初步過濾空氣的過濾網。

過濾網可阻止空氣中大一點的雜物進入進氣口，避免了進氣口的堵塞。

進一步，所述出氣口處設有用於過濾淨化後空氣中水分的過濾棉。

淨化後的空氣中會含有少量水分，過濾棉過濾掉空氣中的水分，避免空氣過於潮溼。

進一步，所述筒體的底部傾斜設置，所述筒體底部位置低的一側開設有供水流出的出水口。

粉塵與水結合併隨水流出筒體，傾斜的筒體底部可讓水隨時流出筒體，避免含有粉塵顆粒的水分在筒體中停留。

進一步，所述水管的噴水口穿過活塞並向活塞推進的方向噴灑，所述水管為可伸縮管。

水管的噴水口朝向活塞推進的方向，使水噴向筒體填充未淨化空氣一側，避免水接觸不到未淨化的空氣，由於活塞的移動，可伸縮的水管能不會隨活塞的移動被拉壞。

進一步，所述線圈纏繞覆蓋在筒體上的面積為筒體曲面面積的一半，所述線圈位於筒體設置出氣口的外側壁上。

活塞拉動到筒體長度的一半時，活塞上的永磁鐵與線圈間才開始切割磁感線，這時才在線圈中產生感應電流以打開電磁閥，從水管中噴灑出水，避免在空氣量少且需求的水量也少時噴灑水造成浪費。

附圖說明

圖1為本發明實施例一的示意性框圖；

圖2為本發明實施例一的結構示意圖；

圖3為本發明實施例二的結構示意圖；

圖4為本發明實施例三的結構示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

說明書附圖中的附圖標記包括：筒體1、儲水腔2、牆體3、活塞4、線圈5、永磁鐵6、進氣口11、出氣口12、第一單向閥13、第二單向閥14、出水口15、水管21、電磁閥22。

實施例一

如圖1所示的室內外空氣淨化監測淨化系統，先由位於室外的粉塵傳感器監測空氣中的粉塵顆粒，當粉塵濃度超過一定濃度臨界值時，例如可選取粉塵濃度為4mg/m3，粉塵傳感器向微控制器發送信號，微控制器向電磁開關發送電流信號，電磁開關接通，氣缸啟動進行空氣淨化，同時微控制器向監測終端發送信號，監測終端上顯示粉塵濃度值，監測人員可在監測終端處了解到粉塵濃度情況；在粉塵濃度未超過一定臨界值時，微控制器停止向電磁開關發送電流信號，電磁開關斷開，氣缸停止工作，不用進行空氣淨化。由空氣中的粉塵濃度進行空氣淨化，無需人為主觀監測空氣品質，更智能。微控制器可選用現有的單片機來實現，例如可用stm32系列的單片機，粉塵傳感器可採用現有的主動進氣型，監測終端可用現有的包括主機和顯示屏的裝置，電磁開關選取現有的三極體開關來進行通斷。

如圖2所示室內外空氣監測淨化系統，還包括設置在牆體3上筒體1，筒體1內滑動配合活塞4，活塞4可在筒體1內進行推拉往復運動，活塞4內設置有永磁鐵6；筒體1上設置有用於未淨化空氣進入的進氣口11和用於淨化後空氣釋放的出氣口12；氣缸啟動使活塞4拉動時筒體1進氣，進氣口11上設置第一單向閥13，在活塞4的拉動時，進氣口11外側處形成負壓，第一單向閥13氣動打開，讓未淨化空氣只能從進氣口11進入筒體1，儲水腔2中的水通過水管21噴灑到筒體1中與空氣接觸，水與空氣中的粉塵顆粒結合，過濾掉空氣中的粉塵離子以淨化空氣；氣缸啟動使活塞4推動時筒體1出氣，出氣口12上設置第二單向閥14，在活塞4推動時，出氣口12朝向筒體1內一側處壓力大於出氣口12外面，第二單向閥14氣動打開，讓淨化後的空氣只能從出氣口12出氣；筒體1外壁設置線圈5，線圈5與電磁閥22形成閉合迴路，電磁閥22設置在水管21上，電磁閥22控制水管21的通斷，電磁閥22可用現有的流體類型為液體的閥門，活塞4在作推動往復運動過程中，線圈5與活塞4中的永磁鐵6有切割磁感線運動，線圈5中產生感應電流，在活塞4拉動時，感應電流使電磁閥22通電打開，水流出水管21，活塞4推動時，感應電流的方向改變，電磁閥22斷電閉合，水管21停止噴水。在淨化空氣時，筒體1中未使用整體的濾芯來實現，避免了每隔一段時間就更換濾芯，使用更方便，還節省濾芯的成本。

實施例二

與實施例一的區別在於，如圖3所示，進氣口11處設有過濾網，空氣通過過濾網進入筒體1，過濾網對空氣進行初步過濾，避免空氣中的雜物進入進氣口11而堵塞進氣口11；出氣口12處設置過濾棉，淨化後的空氣中含有部分水分，淨化後空氣通過過濾棉進入室內可過濾掉淨化後空氣中的水分，保持進入室內的空氣乾燥；筒體1的底部傾斜設置，筒體1底部位置低的一側上開設有出水口15，含有粉塵顆粒的汙水從出水口15排出筒體1，避免含有粉塵顆粒的水分在筒體1中停留。

實施例三

與實施例一的區別在於，如圖4所示，水管21的噴水口穿過活塞4，水管21向活塞4推進的方向噴灑水，水管21為可伸縮管，例如可用波紋管，線圈5纏繞覆蓋在筒體1上的面積為筒體1曲面面積的一半，線圈5位於活塞4與筒體1滑動配合處一側的筒體1上，在活塞4拉動到筒體1的中間位置時，筒體1中已經進入了部分的空氣，此時永磁鐵6與線圈5間才有切割磁感線運動，以使線圈5中產生感應電流打開電磁閥22讓水果噴水，水能更充分地與空氣中的粉塵顆粒結合，避免在進氣量少時，噴入過多的水而造成水的浪費。

以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對於本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護範圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護範圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的具體實施方式等記載可以用於解釋權利要求的內容。