CN206861799U - 一种教室智能换气装置 - Google Patents
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Abstract
一种教室智能换气装置，由换气机、控制器和传感器组成。换气机包括滤尘网、风扇和出风口栅栏，其风扇通过导线与控制器内的PC单片机连接；控制器则由液晶屏、PC单片机、自动和手动切换开关、启动按键、停止按键构成，传感器通过内线路与PC单片机相连。换气机安装在教室上空一角，进风管和控制器安装在教室内的立面墙上，其中控制器所连接的传感器探头位置为学生坐姿呼吸带高度范围。本实用新型结构简单，材料易得，技术成熟，运行安全，对单片机进行简单的程序设置就可自动或手动操作给教室换气，保持室内空气新鲜良好，保障学生健康有效地学习和生活。
Description
一、技术领域
本实用新型涉及室内通风技术领域，具体涉及一种监测和调节二氧化碳浓度的室内换气装置。
二、背景技术
由于教育硬件设施的改善，现在建造的房屋基本采用钢筋混凝土结构，很多教室门窗关闭后密不透风，冬夏使用空调会造成教室里二氧化碳浓度的大幅上升或氧气含量下降，而二氧化碳浓度超过阈值会使人思维迟钝，极大影响学习效率。如果开窗上课，外面噪音大影响听课，若是冬天又觉得冷，夏天热开空调则不能开门窗。有报道室内空气中二氧化碳浓度不超过800ppm是合格的，当二氧化碳水平超过1000ppm时，人就会感觉嗜睡、注意力无法集中。美国伯克利实验室科学家实验后得出结论，二氧化碳浓度在1000ppm时，人的思维能力下降11％到23％，二氧化碳浓度在2500ppm时，人的思维能力下降44％到94％，影响之大令人震惊。
从市场现有的通风换气装置了解到，有一些用在商场的通风系统虽然换气效果很好，但其高昂的成本是无法接受的，而且需要与装修同步施工，不适合用在教室里。有一种工业换气扇，功率大，换气效果很好，但它噪音太大，也不适合教室使用。还有一种是家庭使用的换气扇，需要安装在吊顶里，智能化程度不高，需要经常开关，还不如开窗更实际。如专利号CN01245552.0室内换气装置、专利号CN200520019064.2室内换气装置、专利号CN92240626.X冬季室内换气装置和专利号CN201120462489.6一种室内换气装置，基本属于普通的通风换气设备，专利号CN200420089814.9一种太阳能室内换气装置和专利号CN201520175572.3一种室内换气装置是考虑能源利用回收的换气设备，专利号CN201620446374.0基于计算机技术的室内换气装置，是利用手机或计算机远程终端通过无线通信模块对单片机进行设置，单片机利用定时器控制通风频率和持续时间，这些专利虽然高端一点包含智能化但仍然是简单的通风换气，没有对室内空气质量如氧气浓度、二氧化碳浓度进行量化指标的处理。目前没有看到有针对这一问题来实现对空气质量调控的设备在教室安装使用。
三、实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种设计科学，结构合理，方便实用的室内换气装置，采用连接到PC单片机的传感器监测教室里空气的二氧化碳或氧气浓度，确保同学们在一个空气质量优良的环境中学习和生活。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种教室智能换气装置，它由换气机(4)、控制器(8)和传感器(9)构成。上述换气机(4)包括滤尘网(41)、风扇(42)和出风口栅栏(43)，其风扇电机(42)通过导线与控制器(8)内的PC单片机(82)连接；控制器(8)则由液晶屏(81)、PC单片机(82)、自动和手动切换开关(83)、启动按键(84)、停止按键(85)组成，传感器(9)通过内线路与PC单片机(82)相连。
进一步地，所述换气机(4)进气口设有滤尘网(41)，空气出口处设有出风口栅栏(43)用于调节风向。
进一步地，所述换气机(4)安装在教室上空一角，进风管(1)在墙外一端风口朝下。
进一步地，所述控制器(8)所连接的传感器(9)安装在教室内的立面墙上，传感器(9)采集信息的探头如果单个则位置高度以学生坐姿呼吸带上下高度为宜。
进一步地，所述传感器(9)采集信息的探头可以多点布置，PC单片机(82)甄别选取最大值工作。
进一步地，所述控制器(8)里的PC单片机(82)设定的传感器(9)采集到的二氧化碳浓度或氧气的浓度阈值按目前标准设定，但不限于此数值，可根据需要设定任意工作阈值。
本实用新型的工作原理是：接通电源，揿下自动控制开关，传感器(9)会根据教室空气中某气体浓度的不同，输出不同强度的电信号，电信号经过放大器放大后传输给A/D转换器，A/D转换器把电信号转变为数字信号传输给PC单片机(82)的中央处理器CPU，CPU把接收到的数字信号量与设定值做比较，如果超过设定值就触发继电器动作，接通换气机(4)的工作电路，换气机(4)开始运转，教室开始通风，当经过通风教室空气中某气体浓度下降到设定值以下，CPU发出返回指令给继电器，继电器返回切断换气机(4)工作电路，换气机(4)停止运转，从而使教室某气体浓度保持在合格范围。
本实用新型的有益效果是：结构简单，材料易得，技术成熟，运行安全，对单片机进行简单的程序设置就可自动给教室里的空气换气，也可以手动操作根据需要进行换气，保持教室内空气新鲜的良好环境，保障学生健康有效地学习和生活。
四、附图说明
下面结合附图和实施例，进一步说明本实用新型的结构和特点，附图中：
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种教室智能换气装置结构示意图；
图2为一种教室智能换气装置工作原理示意图；
图中1、进风管 2、进风口 3、天花板 4、换气机 41、滤尘网 42、风扇 43、出风口栅栏 5、电缆 6、电源线 7、电源插头 8、控制器 81、液晶屏 82、PC单片机 83、自动和手动切换开关 84、启动按键 85、停止按键 9、传感器 10、墙壁
五、具体实施方式
下面结合附图以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见附图1-2：
现以对室内二氧化碳含量监测通风为例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施本实用新型的任一产品，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施本实用新型，一种教室智能换气装置，由换气机(4)、控制器(8)和传感器(9)组成，所述换气机(4)包括滤尘网(41)、风扇(42)和出风口栅栏(43)，其风扇电机(42)通过导线与控制器(8)内的PC单片机(82)连接；控制器(8)则由液晶屏(81)、PC单片机(82)、自动和手动切换开关(83)、启动按键(84)、停止按键(85)组成，二氧化碳传感器(9)通过内线路与PC单片机(82)相连。
实施本实用新型，所述换气机(4)进气口设有滤尘网(41)，空气出口处设有出风口栅栏(43)用于调节风向。
实施本实用新型，所述换气机(4)安装在教室上空一角，进风管(1)在墙外一端风口朝下。
实施本实用新型，所述控制器(8)所连接的二氧化碳传感器(9)安装在教室内的立面墙上，二氧化碳传感器(9)采集信息的探头位置为学生坐姿呼吸带高度范围。
实施本实用新型，所述二氧化碳传感器(9)采集信息的探头可以多点布置，PC单片机(82)选取最大值工作。
实施本实用新型，所述控制器(8)里的PC单片机(82)设定的二氧化碳传感器(9)采集到的二氧化碳浓度阈值可设定为800ppm和1000ppm。
实施本实用新型，这个换气机(4)是管道进风型设计，风扇(42)运转把新鲜空气从室外通风管(1)吸入，经过滤尘网(41)过滤后送如室内。安装时只要在墙上钻孔，把换气机(4)固定在墙壁(10)上，接好通风管，再用电缆连接到控制器(8)就完成了。
实施本实用新型，接通电源，将自动控制开关(83)拨到“自动”位置，二氧化碳传感器(9)会根据教室空气中二氧化碳浓度的不同，输出不同强度的电信号，电信号经过放大器放大后传输给A/D转换器，A/D转换器把电信号转变为数字信号传输给PC单片机(82)中央处理器CPU，CPU把接收到的数字信号量与设定值做比较，如果超过设定值800ppm，就触发继电器动作，接通换气机(4)的工作电路，换气机(4)开始运转，教室开始通风，当经过通风教室空气中二氧化碳浓度下降到800ppm以下后，CPU发出返回指令给继电器，继电器返回切断换气机(4)工作电路，换气机(4)停止运转，从而使教室二氧化碳浓度保持在合格范围。
实施本实用新型，CPU还把接受到的二氧化碳浓度数值传输给液晶显示器(81)，显示当时二氧化碳浓度数值。
实施本实用新型，依靠自动和手动切换开关(83)的位置切换，可以提供两种工作模式，在“自动”位置时，整套装置依照上面所述的过程自动调节教室空气，在“手动”位置时，换气机(4)不受PC单片机(82)CPU控制，而是受启动按键(84)和停止按键(85)按钮控制，按启动按键(84)按钮，换气机(4)处于运转状态，按停止按键(85)按钮，换气机(4)停止运转。电源转换器则把220V交流电压转换成24V电压，给整个控制电路供电。
本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型，优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种教室智能换气装置，由换气机(4)、控制器(8)和传感器(9)组成，其特征在于：所述换气机(4)包括滤尘网(41)、风扇(42)和出风口栅栏(43)，其风扇(42)通过导线与控制器(8)内的PC单片机(82)连接；控制器(8)则由液晶屏(81)、PC单片机(82)、自动和手动切换开关(83)、启动按键(84)、停止按键(85)组成，传感器(9)通过内线路与PC单片机(82)相连。
2.根据权利要求1所述的一种教室智能换气装置，其特征在于：所述换气机(4)进气口设有滤尘网(41)，空气出口处设有出风口栅栏(43)用于调节风向。
3.根据权利要求2所述的一种教室智能换气装置，其特征在于：所述换气机(4)安装在教室上空一角，进风管(1)在墙外一端风口朝下。
4.根据权利要求1所述的一种教室智能换气装置，其特征在于：所述控制器(8)所连接的传感器(9)安装在教室内的立面墙上，传感器(9)采集信息的探头若为单个的则高度以学生坐姿呼吸带范围为宜。
5.根据权利要求4所述的一种教室智能换气装置，其特征在于：所述传感器(9)采集信息的探头可以多点布置，PC单片机(82)甄别选取最大值工作。
6.根据权利要求1所述的一种教室智能换气装置，其特征在于：所述控制器(8)里的PC单片机(82)设定的传感器(9)采集到的某气体浓度阈值根据最新研究成果的健康标准或实际需要及时更新。
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| CN113031501A (zh) * | 2021-02-26 | 2021-06-25 | 重庆工程职业技术学院 | 高校实训中心智能化管理系统 |
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