CN107362476A - 一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，包括机身、螺旋桨和支架，机身还包括过滤装置和除尘加湿装置，过滤装置包括过滤室、风机、过滤机构和震动机构，过滤机构包括前置水洗过滤网、HEPA过滤网和活性炭过滤网，震动机构包括两个震动组件，除尘加湿装置包括水箱、喷杆和晃动机构，晃动机构包括第二电机、驱动轮、驱动杆、驱动块和导向组件，该用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，通过过滤装置对空气中的有害物质进行过滤，有效改善空气质量，同时，通过除尘加湿装置对过滤后的空气进一步除尘并加湿，提高空气的湿度，减少发生二次火灾的隐患。

Description

一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机
技术领域
本发明涉及无人机领域，特别涉及一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机。
背景技术
随着科技普及，无人机也逐渐进入大家的视野，其中工业级无人机也逐渐应用到各个领域当中，发挥自己的作用，尤其以消防为主的高危领域，运用无人机来代替部分人力行动，对消防行业来说，其重要性不言而喻。
目前，无人机在被用于森林灭火时，主要功能有灾情侦查、监控追踪及辅助救援等。当森林火灾明火被扑灭后，空气中会悬浮各种火灾产生的有害颗粒，使得空气质量较差，且明火虽被扑灭，但空气较为干燥，仍存在发生二次火灾的隐患，而现有的无人机不具备空气净化及加湿功能，实用性较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，包括机身、螺旋桨和支架，所述机身还包括过滤装置和除尘加湿装置，所述过滤装置设置在机身的底部，所述除尘加湿装置设置在机身的顶部；
所述过滤装置包括过滤室、风机、过滤机构和震动机构，所述过滤室和震动机构均位于机身内，所述过滤室上设有进风管和出风管，所述进风管与机身的外部连通，所述风机有两个，两个风机分别设置在进风管和出风管内，所述过滤机构设置在过滤室内，所述震动机构设置在过滤室的下方；
所述过滤机构包括前置水洗过滤网、HEPA过滤网和活性炭过滤网，所述前置水洗过滤网、HEPA过滤网和活性炭过滤网由进风管向出风管的方向依次设置；
所述震动机构包括两个震动组件，两个震动组件关于过滤室的竖向中心轴线对称设置，所述震动组件包括驱动室和设置在驱动室内的第一电机、第一支板、第二支板和震动杆，所述第一电机竖向朝上设置在驱动室的底部，所述第一支板为圆盘形，所述第一支板水平设置在第一电机的上方，所述第一电机的输出轴与第一支板的圆心连接，所述第一支板的上端面设有第一限位块，所述第一限位块为半球形，所述第一限位块有若干个，各第一限位块沿着第一支板的圆心周向均匀设置，所述第二支板为圆盘形，所述第二支板与第一支板平行，所述第二支板与第一支板同轴设置，所述第一限位块的球面与第二支板的下端面抵靠，所述第二支板的下端面设有若干凹槽，各凹槽与各第一限位块一一匹配，所述震动杆为长方体，所述震动杆竖向设置在第二支板的上方，所述震动杆穿过驱动室的顶面，所述震动杆的顶端与过滤室的底面连接；
所述除尘加湿装置包括水箱、喷杆和晃动机构，所述水箱设置在机身的上方，所述机身内的顶部设有除尘加湿室，所述晃动机构设置在除尘加湿室的顶部，所述喷杆水平设置，所述晃动机构与喷杆传动连接，所述水箱和喷杆之间设有水管，所述水箱通过水管与喷杆连通，所述喷杆的下方均匀设有若干喷头，所述过滤室通过出风管与除尘加湿室连通，所述除尘加湿室上设有出风口和出水口，所述出风口和出水口均与机身的外部连通；
所述晃动机构包括第二电机、驱动轮、驱动杆、驱动块和导向组件，所述除尘加湿室的顶面竖向设有转轴，所述转轴的下方竖向设有固定板，所述第二电机和导向组件设置在固定板的同一侧，所述第二电机与驱动轮传动连接，所述驱动块位于导向组件内，所述驱动块与导向组件滑动连接，所述驱动杆的一端与驱动轮铰接，所述驱动杆的另一端与驱动块铰接，所述驱动杆与驱动轮的铰接处位于驱动轮的圆心的一侧，所述驱动轮通过驱动杆驱动驱动块水平移动，所述驱动块上设有固定块，所述固定块的下方竖向设有固定杆，所述喷杆设置在固定杆的下方。
作为优选，为了避免影响震动杆的震动效果，所述第一限位块和第二支板的表面均设有耐磨涂料。
作为优选，为了提高震动杆运动的稳定性，所述震动杆上套设有限位环，所述限位环与驱动室的顶面连接，所述震动杆与限位环滑动连接。
作为优选，为了提高过滤室运动的稳定性，所述过滤室的两侧均设有第二限位块，所述机身的两侧均竖向设有限位槽，所述第二限位块位于限位槽内，所述第二限位块与限位槽匹配且滑动连接。
作为优选，为了进一步提高过滤室运动的稳定性，所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高驱动块的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆，所述驱动块位于两根导向杆之间，所述驱动块分别与两根导向杆滑动连接。
作为优选，为了增强除尘加湿效果，所述除尘加湿室的顶部设有旋转机构，所述旋转机构包括第三电机、主动轮、皮带和从动轮，所述第三电机与主动轮传动连接，所述转轴通过轴承与除尘加湿室连接，所述从动轮套设在转轴上，所述主动轮通过皮带与从动轮传动连接。
作为优选，为了进一步增强除尘加湿效果，所述喷头为半球形，所述喷头的底面与喷杆连接，所述喷头的球面均匀设有若干喷孔。
作为优选，为了提高除尘加湿效率，所述水管上设有增压泵。
作为优选，为了调节水流量，所述水管上设有电磁阀。
本发明的有益效果是，该用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，通过过滤装置对空气中的有害物质进行过滤，有效改善空气质量，同时，通过除尘加湿装置对过滤后的空气进一步除尘并加湿，提高空气的湿度，减少发生二次火灾的隐患。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机的结构示意图。
图2是本发明的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机的过滤室、风机与过滤机构的连接结构示意图。
图3是本发明的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机的震动组件的结构示意图。
图4是本发明的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机的水箱、喷杆与水管的连接结构示意图。
图5是本发明的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机的晃动机构与旋转机构的连接结构示意图。
图中：1.机身，2.螺旋桨，3.支架，4.过滤装置，5.除尘加湿装置，6.过滤室，7.风机，8.前置水洗过滤网，9.HEPA过滤网，10.活性炭过滤网，11.驱动室，12.第一电机，13.第一支板，14.第二支板，15.震动杆，16.水箱，17.喷杆，18.水管，19.喷头，20.第二电机，21.驱动轮，22.驱动杆，23.驱动块，24.转轴，25.固定板，26.固定块，27.固定杆，28.导向杆，29.第三电机，30.主动轮，31.皮带，32.从动轮。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1-5所示，一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，包括机身1、螺旋桨2和支架3，所述机身1还包括过滤装置4和除尘加湿装置5，所述过滤装置4设置在机身1的底部，所述除尘加湿装置5设置在机身1的顶部；
通过过滤装置4对空气中的有害物质进行过滤，有效改善空气质量，同时，通过除尘加湿装置5对过滤后的空气进一步除尘并加湿，提高空气的湿度，减少发生二次火灾的隐患。
所述过滤装置4包括过滤室6、风机7、过滤机构和震动机构，所述过滤室6和震动机构均位于机身1内，所述过滤室6上设有进风管和出风管，所述进风管与机身1的外部连通，所述风机7有两个，两个风机7分别设置在进风管和出风管内，所述过滤机构设置在过滤室6内，所述震动机构设置在过滤室6的下方；
所述过滤机构包括前置水洗过滤网8、HEPA过滤网9和活性炭过滤网10，所述前置水洗过滤网8、HEPA过滤网9和活性炭过滤网10由进风管向出风管的方向依次设置；
所述震动机构包括两个震动组件，两个震动组件关于过滤室6的竖向中心轴线对称设置，所述震动组件包括驱动室11和设置在驱动室11内的第一电机12、第一支板13、第二支板14和震动杆15，所述第一电机12竖向朝上设置在驱动室11的底部，所述第一支板13为圆盘形，所述第一支板13水平设置在第一电机12的上方，所述第一电机12的输出轴与第一支板13的圆心连接，所述第一支板13的上端面设有第一限位块，所述第一限位块为半球形，所述第一限位块有若干个，各第一限位块沿着第一支板13的圆心周向均匀设置，所述第二支板14为圆盘形，所述第二支板14与第一支板13平行，所述第二支板14与第一支板13同轴设置，所述第一限位块的球面与第二支板14的下端面抵靠，所述第二支板14的下端面设有若干凹槽，各凹槽与各第一限位块一一匹配，所述震动杆15为长方体，所述震动杆15竖向设置在第二支板14的上方，所述震动杆15穿过驱动室11的顶面，所述震动杆15的顶端与过滤室6的底面连接；
所述除尘加湿装置5包括水箱16、喷杆17和晃动机构，所述水箱16设置在机身1的上方，所述机身1内的顶部设有除尘加湿室，所述晃动机构设置在除尘加湿室的顶部，所述喷杆17水平设置，所述晃动机构与喷杆17传动连接，所述水箱16和喷杆17之间设有水管18，所述水箱16通过水管18与喷杆17连通，所述喷杆17的下方均匀设有若干喷头19，所述过滤室6通过出风管与除尘加湿室连通，所述除尘加湿室上设有出风口和出水口，所述出风口和出水口均与机身1的外部连通；
所述晃动机构包括第二电机20、驱动轮21、驱动杆22、驱动块23和导向组件，所述除尘加湿室的顶面竖向设有转轴24，所述转轴24的下方竖向设有固定板25，所述第二电机20和导向组件设置在固定板25的同一侧，所述第二电机20与驱动轮21传动连接，所述驱动块23位于导向组件内，所述驱动块23与导向组件滑动连接，所述驱动杆22的一端与驱动轮21铰接，所述驱动杆22的另一端与驱动块23铰接，所述驱动杆22与驱动轮21的铰接处位于驱动轮21的圆心的一侧，所述驱动轮21通过驱动杆22驱动驱动块23水平移动，所述驱动块23上设有固定块26，所述固定块26的下方竖向设有固定杆27，所述喷杆17设置在固定杆27的下方。
启动风机7，设置在进管口内的风机7将空气抽进过滤室6内，有害气体先通过前置水洗过滤网8，由前置水洗过滤网8将大颗粒的粉尘过滤掉，再通过HEPA过滤网9，由于HEPA过滤网9对直径为0.3微米以上的微粒去除效率可达到99.7％以上，故能将小颗粒的粉尘进行过滤，最后再通过活性炭过滤网10，由于活性炭过滤网10采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体，具有高效的吸附性能，故能将气体中的甲醛、甲苯、硫化氢、氯苯等有毒成分进行吸附，同时，启动第一电机12，第一电机12驱动第一支板13转动，使得第一限位块在滑入和滑出凹槽的过程中驱动第二支板14上下往复运动，从而使震动杆15震动，带动过滤室6震动，进而使三个过滤网与空气的接触时间变长，从而对空气中的有害物质进行充分过滤，有效改善空气质量，之后，经过滤后的气体由设置在出风管内的风机7抽入除尘加湿室内，此时启动第二电机20，第二电机20驱动驱动轮21转动，驱动轮21通过驱动杆22驱动驱动块23水平移动，从而使喷杆17水平移动，因而喷杆17能够边喷洒边做水平往复运动，通过喷杆17的运动，使得原本每两个喷头19之间喷洒的盲区也有水喷洒下来，故使得水喷洒地更均匀，增大了水与空气接触的面积，之后污水经出水口排出，净化后的空气经出风口排出，从而对过滤后的空气进一步充分地除尘并加湿，提高空气的湿度，减少发生二次火灾的隐患。
作为优选，为了避免影响震动杆15的震动效果，所述第一限位块和第二支板14的表面均设有耐磨涂料，由于第一限位块和第二支板14在转动时相互摩擦，时间久了会出现磨损，导致第一限位块的高度变低、凹槽边浅，使得第一限位块从凹槽中滑出时，对第二支板14上压的幅度很小，从而影响震动杆15的震动幅度，而耐磨涂料可减少第一限位块和第二支板14间的磨损，从而避免影响震动杆15的震动效果。
作为优选，为了提高震动杆15运动的稳定性，所述震动杆15上套设有限位环，所述限位环与驱动室11的顶面连接，所述震动杆15与限位环滑动连接。
作为优选，为了提高过滤室6运动的稳定性，所述过滤室6的两侧均设有第二限位块，所述机身1的两侧均竖向设有限位槽，所述第二限位块位于限位槽内，所述第二限位块与限位槽匹配且滑动连接，限位槽能够将第二限位块的运动轨迹限定在一定范围内，从而提高过滤室6运动的稳定性。
作为优选，为了进一步提高过滤室6运动的稳定性，所述限位槽为燕尾槽。
作为优选，为了提高驱动块23的滑动精度及滑动过程的稳定性，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆28，所述驱动块23位于两根导向杆28之间，所述驱动块23分别与两根导向杆28滑动连接，因相互平行的导向杆28将驱动块23的滑动轨迹限定在一定范围内，故实现了其滑动过程的精确性和稳定性。
作为优选，为了增强除尘加湿效果，所述除尘加湿室的顶部设有旋转机构，所述旋转机构包括第三电机29、主动轮30、皮带31和从动轮32，所述第三电机29与主动轮30传动连接，所述转轴24通过轴承与除尘加湿室连接，所述从动轮32套设在转轴24上，所述主动轮30通过皮带31与从动轮32传动连接，启动第三电机29，第三电机29驱动主动转动，主动通过皮带31驱动从动轮32转动，使得转轴24转动，从而使喷杆17转动，扩大喷洒范围，增大水与空气的接触面积，从而增强除尘加湿效果。
作为优选，为了进一步增强除尘加湿效果，所述喷头19为半球形，所述喷头19的底面与喷杆17连接，所述喷头19的球面均匀设有若干喷孔，可通过喷孔向四周喷洒水，进一步扩大了喷洒范围，从而进一步增强除尘加湿效果。
作为优选，为了提高除尘加湿效率，所述水管18上设有增压泵，增压泵能够增加单位时间的喷洒水的量，提高喷洒效率，从而提高除尘加湿效率。
作为优选，为了调节水流量，所述水管18上设有电磁阀。
与现有技术相比，该用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，通过过滤装置4对空气中的有害物质进行过滤，有效改善空气质量，同时，通过除尘加湿装置5对过滤后的空气进一步除尘并加湿，提高空气的湿度，减少发生二次火灾的隐患。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，包括机身(1)、螺旋桨(2)和支架(3)，所述机身(1)还包括过滤装置(4)和除尘加湿装置(5)，所述过滤装置(4)设置在机身(1)的底部，所述除尘加湿装置(5)设置在机身(1)的顶部；
所述过滤装置(4)包括过滤室(6)、风机(7)、过滤机构和震动机构，所述过滤室(6)和震动机构均位于机身(1)内，所述过滤室(6)上设有进风管和出风管，所述进风管与机身(1)的外部连通，所述风机(7)有两个，两个风机(7)分别设置在进风管和出风管内，所述过滤机构设置在过滤室(6)内，所述震动机构设置在过滤室(6)的下方；
所述过滤机构包括前置水洗过滤网(8)、HEPA过滤网(9)和活性炭过滤网(10)，所述前置水洗过滤网(8)、HEPA过滤网(9)和活性炭过滤网(10)由进风管向出风管的方向依次设置；
所述震动机构包括两个震动组件，两个震动组件关于过滤室(6)的竖向中心轴线对称设置，所述震动组件包括驱动室(11)和设置在驱动室(11)内的第一电机(12)、第一支板(13)、第二支板(14)和震动杆(15)，所述第一电机(12)竖向朝上设置在驱动室(11)的底部，所述第一支板(13)为圆盘形，所述第一支板(13)水平设置在第一电机(12)的上方，所述第一电机(12)的输出轴与第一支板(13)的圆心连接，所述第一支板(13)的上端面设有第一限位块，所述第一限位块为半球形，所述第一限位块有若干个，各第一限位块沿着第一支板(13)的圆心周向均匀设置，所述第二支板(14)为圆盘形，所述第二支板(14)与第一支板(13)平行，所述第二支板(14)与第一支板(13)同轴设置，所述第一限位块的球面与第二支板(14)的下端面抵靠，所述第二支板(14)的下端面设有若干凹槽，各凹槽与各第一限位块一一匹配，所述震动杆(15)为长方体，所述震动杆(15)竖向设置在第二支板(14)的上方，所述震动杆(15)穿过驱动室(11)的顶面，所述震动杆(15)的顶端与过滤室(6)的底面连接；
所述除尘加湿装置(5)包括水箱(16)、喷杆(17)和晃动机构，所述水箱(16)设置在机身(1)的上方，所述机身(1)内的顶部设有除尘加湿室，所述晃动机构设置在除尘加湿室的顶部，所述喷杆(17)水平设置，所述晃动机构与喷杆(17)传动连接，所述水箱(16)和喷杆(17)之间设有水管(18)，所述水箱(16)通过水管(18)与喷杆(17)连通，所述喷杆(17)的下方均匀设有若干喷头(19)，所述过滤室(6)通过出风管与除尘加湿室连通，所述除尘加湿室上设有出风口和出水口，所述出风口和出水口均与机身(1)的外部连通；
所述晃动机构包括第二电机(20)、驱动轮(21)、驱动杆(22)、驱动块(23)和导向组件，所述除尘加湿室的顶面竖向设有转轴(24)，所述转轴(24)的下方竖向设有固定板(25)，所述第二电机(20)和导向组件设置在固定板(25)的同一侧，所述第二电机(20)与驱动轮(21)传动连接，所述驱动块(23)位于导向组件内，所述驱动块(23)与导向组件滑动连接，所述驱动杆(22)的一端与驱动轮(21)铰接，所述驱动杆(22)的另一端与驱动块(23)铰接，所述驱动杆(22)与驱动轮(21)的铰接处位于驱动轮(21)的圆心的一侧，所述驱动轮(21)通过驱动杆(22)驱动驱动块(23)水平移动，所述驱动块(23)上设有固定块(26)，所述固定块(26)的下方竖向设有固定杆(27)，所述喷杆(17)设置在固定杆(27)的下方。
2.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述第一限位块和第二支板(14)的表面均设有耐磨涂料。
3.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述震动杆(15)上套设有限位环，所述限位环与驱动室(11)的顶面连接，所述震动杆(15)与限位环滑动连接。
4.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述过滤室(6)的两侧均设有第二限位块，所述机身(1)的两侧均竖向设有限位槽，所述第二限位块位于限位槽内，所述第二限位块与限位槽匹配且滑动连接。
5.如权利要求4所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述限位槽为燕尾槽。
6.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述导向组件包括两根相互平行的导向杆(28)，所述驱动块(23)位于两根导向杆(28)之间，所述驱动块(23)分别与两根导向杆(28)滑动连接。
7.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述除尘加湿室的顶部设有旋转机构，所述旋转机构包括第三电机(29)、主动轮(30)、皮带(31)和从动轮(32)，所述第三电机(29)与主动轮(30)传动连接，所述转轴(24)通过轴承与除尘加湿室连接，所述从动轮(32)套设在转轴(24)上，所述主动轮(30)通过皮带(31)与从动轮(32)传动连接。
8.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述喷头(19)为半球形，所述喷头(19)的底面与喷杆(17)连接，所述喷头(19)的球面均匀设有若干喷孔。
9.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述水管(18)上设有增压泵。
10.如权利要求1所述的用于森林的具有空气净化功能的消防无人机，其特征在于，所述水管(18)上设有电磁阀。
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