CN203771602U - 一体化除尘降噪通风装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一体化除尘降噪通风装置，装置由空气滤清管道、自适应降噪模块和安全通风器构成；其中空气滤清管道采用HEPA高效过滤网，达到除尘的目的；自适应降噪模块由声敏传感器、信号调整电路、A/D模数转换电路、DSP处理电路、D/A数模转换电路、平面式降噪扬声器和反馈传声器构成，声敏传感器采集噪音信号，经过DSP电路进行傅里叶分析后，由平面式降噪扬声器输出与噪音信号频率、幅度相同，相位相反的噪音抑制信号，将噪音信号与噪音抑制信号叠加，达到降噪的目的；安全通风器将气流经压气机叶轮增压后送入出风环，再从出风环的出风切口吹出，达到通风的目的。本实用新型可以在不打开窗户的同时让住户享受到新鲜空气且免去噪音带来的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种一体化除尘降噪通风装置，属通风设备技术领域。
背景技术
随着社会的不断发展，交通噪音已成为现代社会城市噪音污染的主要来源之一。交通噪音对人生活起居特别是公路两旁住宿楼住户生活起居的影响，逐渐受到人们的关注。而目前一般采用隔音玻璃来减轻交通噪音的影响，这种方法虽可以有效地减轻噪音带来的影响，但限制了住户打开窗户通风、透气的自由。
同时，废气污染也影响了住户的生活起居，令住户不愿打开窗户通风、透气。而针对这种情况，目前多采用空气清新器等仪器实现净化室内空气的功能，但该方法并不能很有效地净化室内空气，具体表现为：空气清新器一般多放置在固定位置，较远位置的空气无法得到有效的净化，且一旦打开窗户通风、透气，某些细小微粒便会随着空气进入室内，被空气清新器净化过的空气立刻被细小微粒污染。因此急需一种可以同时实现除尘、降噪、通风功能的装置。
发明内容
本实用新型目的在于解决和克服背景技术的不足，提供一种一体化除尘降噪通风装置。
本实用新型采用的技术方案是：其特征在于一体化除尘降噪通风装置由空气滤清管道（1）、自适应降噪模块（2）、安全通风器（3）和电源组成，空气滤清管道（1）安装在建筑物的通气口位置，自适应降噪模块（2）安装在空气滤清管道（1）的中部内壁；安全通风器（3）安装在空气滤清管道（1）的出气通口位置，自适应降噪模块（2）和安全通风器（3）与电源连接。
所述的空气滤清管道（1）由HEPA高效滤网（11）和通气管道（12）构成；所述的HEPA高效滤网（11）置于通气管道（12）的进气口位置。
自适应降噪模块（2）由声敏传感器（21）、信号调整电路（22）、A/D模数转换电路（23）、DSP处理电路（25）、D/A数模转换电路（24）、平面式降噪扬声器（26）和反馈传声器（27）构成，声敏传感器（21）和反馈传声器（27）分别与信号调整电路（22）并联连接，信号调整电路（22）与A/D模数转换电路（23）连接、A/D模数转换电路（23）与DSP处理电路（25）连接，DSP处理电路（25）与D/A数模转换电路（24）、D/A数模转换电路（24）与平面式降噪扬声器（26）连接。
所述的平面式降噪扬声器（26）包含高剩磁强度钕铁硼磁钢、导电带和振膜；
所述高剩磁强度钕铁硼磁钢固定放置于导电带的两侧，相对面的磁极极性不同，所述导电带为多层结构，多条导电带以自上而下的排列并联方式相接，导电带与振膜相连接，振膜放置于导电带的上方。
所述的安全通风器（3）由底座（34）、压气机叶轮（33）、无刷直流电机（32）和出风环（31）构成，出风环（31）安置于底座（34）上方，压气机叶轮（33）、无刷直流电机（32）均置于底座（34）内部，无刷直流电机（32）旋转带动压气机叶轮（33）旋转。
本实用新型可以在不打开窗户的同时，让住户享受到新鲜空气且免去噪音带来的影响。
附图说明
下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的内容并不限于所述范围。
图1为本实用新型整体结构示意图。
图2为本实用新型安全通风器部件的结构示意图。
图3为本实用新型自适应降噪部件中各个模块连接关系框图。
图中，1—空气滤清管道、11—HEPA高效滤网、12—通气管道、2—自适应降噪模块、21—声敏传感器、22—信号调整电路、23—A/D模数转换电路、24—D/A数模转换电路、25—DSP处理电路、26—平面式降噪扬声器、27—反馈传声器、3—安全通风器、31—出风环、32—无刷直流电机、33—压气机叶轮、34—底座。
具体实施方式
一体化除尘降噪通风装置包含空气滤清管道1、自适应降噪模块2和安全通风器3；所述的HEPA高效滤网11置于通气管道12的进气口位置；所述的自适应降噪模块2置于空气滤清管道1的中部；所述的安全通风器3置于通气管道12的出气孔位置，自适应降噪模块（2）和安全通风器（3）通过导线与电源连接。
其中，空气滤清管道1由HEPA高效滤网11和通气管道12构成；自适应降噪模块2由声敏传感器21、信号调整电路22、A/D模数转换电路23、DSP处理电路25、D/A数模转换电路24、平面式降噪扬声器26和反馈传声器27构成；安全通风器3由底座34、压气机叶轮33、无刷直流电机32和出风环31构成。
所述的平面式降噪扬声器26包含高剩磁强度钕铁硼磁钢、导电带和振膜；
特别地，选用所述平面式降噪扬声器26原因是：平面式降噪扬声器26与普通扬声器相比，其所占空间小，且工作效率高；所述高剩磁强度钕铁硼磁钢固定放置于导电带的两侧，相对面的磁极极性不同，且磁钢之间的间隙尽量小；所述导电带为多层结构，具体是，多条导电带以并联的方式相接，自上而下的排列，且与振膜相连接，振膜放置于导电带的上方。
所述空气滤清管道1可以净化外来空气，具体是，通过HEPA滤网过滤空气中的细小微粒，从而达到净化外来空气的目的。
所述自适应降噪模块2可以主动抑制噪音，具体是，当交通噪音产生时，所述的声敏传感器21将噪音采集，获得的噪音信号经过所述的信号调整电路22进行低通滤波、信号放大操作（低通滤波的范围是50Hz-300Hz的低频噪音信号），随后所述A/D模数转换电路23将获得的噪音信号转换为数字信号输入所述的DSP处理电路25，DSP处理电路25对50Hz-300Hz的低频噪音信号进行处理，通过傅里叶算法对波形进行分析与处理，提取出噪音包络、频率、幅度、相位等参数，并对该信号进行反相操作，DSP处理电路25处理后的反相噪音经过D/A数模转换电路24转换为正弦模拟信号后，驱动平面式降噪扬声器26输出噪音抑制信号，与原始噪音叠加，由于频率、幅度相同，相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制噪音的目的。
但由于噪音的不稳定性与电路处理的延时性，需要使用反馈传声器27采集噪音信号与噪音抑制信号叠加后的误差信号，并将其输入到DSP处理电路25中，通过其自适应功能自动调节参数，DSP处理电路25根据调节后的参数处理噪音信号，经过处理的反相噪音经过D/A数模转换电路24转换为正弦模拟信号，驱动平面式降噪扬声器26输出噪音抑制信号，与原始噪音叠加，由于频率、幅度相同，相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制噪音的目的。
所述的平面式降噪扬声器26具体工作方式是，高剩磁强度钕铁硼磁钢固定放置于导电带的两侧，相对面的磁极极性不同，且高剩磁强度钕铁硼磁钢之间的间隙尽量小，导电带为多层结构，多条导电带以自上而下的排列方式并联相接，振膜与导电带连接，振膜放置于导电带的上方，由于经过DSP处理电路25处理后输出的是正弦模拟信号，便造成流经导电带的电流实时变化，又因处于磁场中的通电导体有电流通过时，会产生垂直于磁感线方向的安培力，安培力便使导电带振动，从而推动紧贴于导电带的振膜振动，于是便发出与噪音信号反相的噪音抑制信号。
特别地，导电带为多层结构是基于平面式降噪扬声器26的阻抗要与DSP处理电路25的输出阻抗相匹配而设计的。
特别地，高剩磁强度钕铁硼磁钢之间的间隙尽量小的原因是，磁感应强度与磁钢之间的距离成反比关系，安培力与磁感应强度成正比关系；因此高剩磁强度钕铁硼磁钢之间的间隙尽量小可以提高平面式降噪扬声器26的工作效率。
所述安全通风器3可以增加空气流动速率。具体是，安全通风底座34中的无刷直流电机32旋转带动压气机叶轮33旋转，把空气吸入底座34中，同时在压气机叶轮33增压后吹入出风环内部腔体中，由于出风环31内部腔体封闭，气流只能经由一个1.3mm宽、绕着出风环31转动的出风切口以圆形轨迹吹出，这时，气流将夹带着周边的空气一同向前运动，使出风环31后方的气体压力大于出风环周围的气体压力，于是后方的气体将向前方运动以平衡气压，致使安全通风的风量被显著放大，达到压气机叶轮33本身抽取的十五倍，同时，由于底座34内空气减少，底座34内与底座34外形成气体压力差，底座34外的气体压力大于底座34内的气体压力，于是底座34外的气体自动由底座34进气口进入底座34内，压气机叶轮33旋转压缩气体的压缩比增大，致使出风环31的出风量增加，从而达到增加空气流动速率的目的。
特别地，选用安全通风器3的原因是，没有传统的外置风扇叶，使用中不会误伤人，特别是好奇小孩的手指，且无风扇叶切削空气，气流稳定流畅。
实施例：如图1所示，当空气进入所述空气滤清管道1的进气口时，位于进气口位置的HEPA滤网过滤空气中的细小微粒，从而达到净化空气的目的。
噪音进入滤清管道，声敏传感器21将噪音采集，把获得的信号经过所述的信号调整电路22进行低通滤波、信号放大操作(低通滤波的范围是50Hz-300Hz的低频噪音信号)，随后所述的A/D模数转换电路23将获得的信号转换为数字信号输入所述的DSP处理电路25，DSP处理电路25对50Hz-300Hz的低频噪音信号进行处理，通过傅里叶算法对波形进行分析与处理，提取出噪音包络、频率、幅度、相位等参数，并对该信号进行反相操作，经DSP处理电路25处理后的反相噪音经过D/A数模转换电路24转换为正弦模拟信号后，驱动平面式降噪扬声器26输出噪音抑制信号，与原始噪音叠加，由于频率、幅度相同，相位相反，两者叠加相消，从而达到主动抑制噪音的目的。
由于噪音的不稳定性与电路处理的延时性，需要使用反馈传声器27采集噪音信号与噪音抑制信号叠加后的误差信号，并将其输入到DSP处理电路25中，通过其自适应功能自动调节参数，DSP处理电路25根据调节后的参数处理噪音信号，经过处理的反相噪音经过D/A数模转换电路24转换为正弦模拟信号，驱动平面式降噪扬声器26输出噪音抑制信号，与原始噪音叠加，由于频率、幅度相同，相位相反，两者叠加相消，噪音被主动抑制，从而达到降噪的目的。
同时，置于空气滤清管道1出气口位置的安全通风处于工作状态，安全通风底座34中的无刷直流电机32旋转带动压气机叶轮33旋转，把空气吸入底座34中，同时在压气机叶轮33增压后吹入出风环31内部腔体中，由于出风环31内部腔体封闭，气流只能经由一个1.3mm宽、绕着出风环31转动的出风切口以圆形轨迹吹出。这时，气流将夹带着周边的空气一同向前运动，使出风环31后方的气体压力大于出风环31周围的气体压力，于是后方的气体将向前方运动以平衡气压，致使安全通风的风量被显著放大，达到压气机叶轮33本身抽取的15倍。同时，由于底座34内空气减少，底座34内与底座34外形成气体压力差，底座34外的气体压力大于底座34内的气体压力，于是底座34外的气体自动由底座34进气口进入底座34内，压气机叶轮33旋转压缩气体的压缩比增大，致使出风环31的出风量增加，使空气快速流动，从而达到通风的目的。
Claims (5)
1.一体化除尘降噪通风装置，其特征在于一体化除尘降噪通风装置由空气滤清管道（1）、自适应降噪模块（2）、安全通风器（3）和电源组成，空气滤清管道（1）安装在建筑物的通气口位置，自适应降噪模块（2）安装在空气滤清管道（1）的中部内壁；安全通风器（3）安装在空气滤清管道（1）的出气通口位置，自适应降噪模块（2）和安全通风器（3）与电源连接。
2.根据权利要求1所述的一体化除尘降噪通风装置，其特征在于所述的空气滤清管道（1）由HEPA高效滤网（11）和通气管道（12）构成；所述的HEPA高效滤网（11）置于通气管道（12）的进气口位置。
3.根据权利要求1所述的一体化除尘降噪通风装置，其特征在于所述的自适应降噪模块（2）由声敏传感器（21）、信号调整电路（22）、A/D模数转换电路（23）、DSP处理电路（25）、D/A数模转换电路（24）、平面式降噪扬声器（26）和反馈传声器（27）构成，声敏传感器（21）和反馈传声器（27）分别与信号调整电路（22）并联连接，信号调整电路（22）与A/D模数转换电路（23）连接、A/D模数转换电路（23）与DSP处理电路（25）连接，DSP处理电路（25）与D/A数模转换电路（24）、D/A数模转换电路（24）与平面式降噪扬声器（26）连接。
4.根据权利要求3所述的一体化除尘降噪通风装置，其特征在于所述的平面式降噪扬声器（26）包含高剩磁强度钕铁硼磁钢、导电带和振膜；
所述高剩磁强度钕铁硼磁钢固定放置于导电带的两侧，相对面的磁极极性不同，所述导电带为多层结构，多条导电带以自上而下的排列并联方式相接，导电带与振膜相连接，振膜放置于导电带的上方。
5.根据权利要求1所述的一体化除尘降噪通风装置，其特征在于所述的安全通风器（3）由底座（34）、压气机叶轮（33）、无刷直流电机（32）和出风环（31）构成，出风环（31）安置于底座（34）上方，压气机叶轮（33）、无刷直流电机（32）均置于底座（34）内部，无刷直流电机（32）旋转带动压气机叶轮（33）旋转。
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