CN208042372U - 用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置及空气检测仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及空气检测技术领域，涉及用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置及空气检测仪。用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置：被测量气体通过进气口，进入到由柔性金属纳米线基加热体和隔热体组成的隔热密闭加热系统，然后流经湿度传感器检测系统，再通过气体流量计采集规定量的干燥大气进入下面的空气检测系统，如果湿度传感器所检测到的被检测气体湿度超过预设阈值时，自动启动加热体以满足空气质量检测的湿度要求。其中，柔性金属纳米线基加热体是基于柔性金属纳米线导电薄膜材料制作的，该加热器的加热电压低，功耗小，且加热速度快。结构简单，体积小巧，成本低。空气检测仪与现有技术相比具有上述的优势。

Description

用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置及空气检测仪

技术领域

本实用新型涉及空气检测技术领域，具体而言，涉及用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置及空气检测仪。

背景技术

近几年，工业城市全年半数以上天数都弥漫着“雾霾”的硝烟，大气环境空气质量的恶化，给人们生活出行和身体健康带来了极大的危害。“空气质量指数”也成为人们热议的话题。因此，实时检测不同地点大气环境的空气质量指数，并找出空气污染来源，进而出台相应的治理政策，具有非常重要的现实意义。当空气湿度较大时，其一，即使很细微的水珠，也能作为粉尘颗粒被粉尘检测仪误认；其二，空气中的水汽成分会导致大气中的气溶胶粒子尺寸变大，使得测得值偏高，最终无法对颗粒物完成高质量的检测。解决湿度对测量结果的影响至关重要。

现在采用的除湿装置有很多，但是构造复杂，体积庞大，成本昂贵，功耗较大。

因此，提供一种结构简单成本低的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置及空气检测仪成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，以缓解现有技术中结构复杂成本高的技术问题。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，包括柔性金属纳米线基加热体、设置在所述柔性金属纳米线基加热体外侧的隔热体、与所述隔热体连接的湿度传感器、与所述隔热体连接的气体流量计；

所述隔热体上设置有进气口和出气口，且所述进气口和所述出气口均与所述隔热体密封连接；

所述气体流量计与所述出气口连接，用于控制所述柔性金属纳米线基加热体启闭的所述湿度传感器位于所述出气口与所述气体流量计之间。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述进气口的尺寸的大于所述出气口的尺寸。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述进气口的尺寸为5－10mm，所述出气口的尺寸为3－5mm。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述柔性金属纳米线基加热体包括圆筒形柔性银纳米线透明导电薄膜加热体。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述柔性金属纳米线基加热体包括多孔过滤陶瓷管和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；

所述柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在所述多孔过滤陶瓷管上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述多孔过滤陶瓷管内设置有多个用于提高加热面积的中空圆柱；

多个所述中空管柱均与所述进气口连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述柔性金属纳米线基加热体包括中空陶瓷管和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；

所述柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在所述中空陶瓷管外壁上。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述柔性金属纳米线基加热体与所述隔热体之间留有间隙。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述隔热体的材质为硅胶材质或真空保温杯。

本实用新型的第二目的在于提供一种空气检测仪，以缓解现有技术中结构复杂成本高的技术问题。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种空气检测仪，包括检测器和所述用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置；

所述检测器与所述用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置连接。

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，包括柔性金属纳米线基加热体、设置在柔性金属纳米线基加热体外侧的隔热体、与隔热体连接的湿度传感器、与隔热体连接的气体流量计；隔热体上设置有进气口和出气口，且进气口和出气口均与隔热体密封连接；气体流量计与出气口连接，湿度传感器位于出气口与气体流量计之间。被测量气体通过进气口，进入到由柔性金属纳米线基加热体和隔热体组成的隔热密闭加热系统，然后流经湿度传感器检测系统，再通过气体流量计采集规定量的干燥大气进入下面的空气检测系统，如果湿度传感器所检测到的被检测气体湿度超过预设阈值时，自动启动加热体以满足空气质量检测的湿度要求。其中，柔性金属纳米线基加热体是基于柔性金属纳米线导电薄膜材料制作的，该加热器的加热电压低，功耗小，且加热速度快。结构简单，体积小巧，成本低。

本实用新型实施例提供了一种空气检测仪，包括检测器和用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置；检测器与用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置连接，空气检测仪与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置的示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置的一种实施方式的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置的一种实施方式的内部结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置的另一种实施方式的结构示意图。

图标：100－柔性金属纳米线基加热体；110－多孔过滤陶瓷管；111－中空圆柱；200－隔热体；300－湿度传感器；400－气体流量计；510－进气口；520－出气口。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参考图1－图4所示：

本实用新型实施例提供了一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，包括柔性金属纳米线基加热体100、设置在柔性金属纳米线基加热体100外侧的隔热体200、与隔热体200连接的湿度传感器300、与隔热体200连接的气体流量计400；隔热体200上设置有进气口510和出气口520，且进气口510和出气口520均与隔热体200密封连接；气体流量计400与出气口520连接，用于控制柔性金属纳米线基加热体100启闭的湿度传感器300位于出气口520与气体流量计400之间。

本实用新型实施例提供了一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，包括柔性金属纳米线基加热体100、设置在柔性金属纳米线基加热体100外侧的隔热体200、与隔热体200连接的湿度传感器300、与隔热体200连接的气体流量计400；隔热体200上设置有进气口510和出气口520，且进气口510和出气口520均与隔热体200密封连接；气体流量计400与出气口520连接，湿度传感器300位于出气口520与气体流量计400之间。被测量气体通过进气口510，进入到由柔性金属纳米线基加热体100和隔热体200组成的隔热密闭加热系统，然后流经湿度传感器300检测系统，再通过气体流量计400采集规定量的干燥大气进入下面的空气检测系统，如果湿度传感器300所检测到的被检测气体湿度超过预设阈值时，自动启动加热体以满足空气质量检测的湿度要求。其中，柔性金属纳米线基加热体100是基于柔性金属纳米线导电薄膜材料制作的，该加热器的加热电压低，功耗小，且加热速度快。结构简单，体积小巧，成本低。

柔性金属纳米线基加热体100的形状可任意弯曲，可直接用于加热体，也可贴片到其他媒介加热体。

其中，待检空气从进气口510进入到柔性金属纳米线基加热体100内后，待检空气会进入隔热密闭加热系统内，湿度传感器300能够检测到待检空气的湿度，如果湿度传感器300检测到待检空气的湿度超过阈值时，柔性金属纳米线基加热体100就会开始工作，对待检空气进行加热，直到待检空气的湿度达到标准，然后湿度传感器300会控制柔性金属纳米线基加热体100关闭，之后在气泵的作用下，气体流量计400会采集规定量的气体传输给检测仪器。

柔性金属纳米线基加热体100与隔热体200连接，待检气体通过进气口510进入到柔性金属纳米线基加热体100内部，实现柔性金属纳米线基加热体100的单侧加热，其中，通过隔热体200避免热量逸散，提高加热速率，并且减小能源消耗。

具体的，柔性金属纳米线基加热体100自动启动的湿度范围为50％－100％。柔性金属纳米线基加热体100自动关闭的湿度范围为35％－50％。当湿度传感器300检测气体湿度在50％－100％时，湿度传感器300会控制柔性金属纳米线基加热体100启动；当湿度传感器300检测气体湿度在35％－50％时，湿度传感器300会控制柔性金属纳米线基加热体100关闭。

并且，柔性金属纳米线基加热体100可根据加热气体体积的变化来调控自身加热功率。具体的，进气口510处设置有用于测量气体体积的气体测量计，根据气体测量计和气体流量计400的数据对比可以得知柔性金属纳米线基加热体100内的气体体积，通过控制器调整柔性金属纳米线基加热体100的加热功率。

其中，柔性金属纳米线基加热体100可实现快速加热，初次使用达到湿度要求的加热时间可控制在40s内，稳定工作期间的加热时间可控制在20s内。

本实施例的可选方案中，柔性金属纳米线基加热体100与隔热体200之间留有间隙。

其中，柔性金属纳米线基加热体100与隔热体200之间不连接，使得待检气体能够流向柔性金属纳米线基加热体100的两侧，实现柔性金属纳米线基加热体100的双侧加热，提高加热速率。

本实施例的可选方案中，隔热体200的材质为硅胶材质或真空保温杯。

本实施例的可选方案中，进气口510的尺寸的大于出气口520的尺寸。

本实施例的可选方案中，进气口510的尺寸为5－10mm，出气口520的尺寸为3－5mm。

本实施例的可选方案中，柔性金属纳米线基加热体100包括圆筒形柔性银纳米线透明导电薄膜加热体。

具体的，本实施例的一种实施方式中，用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置包括进气口510，圆筒形柔性银纳米线透明导电薄膜加热体，隔热体200，湿度传感器300，气体流量计400，出气口520。

空气首先经进气口510进入到该除湿装置，进气口510连接在隔热体200上，其中，进气口510的直径大于出气口520的直径，进气口510的直径为5mm－10mm，出气口520的直径为5mm；隔热体200为硅胶材质或者真空保温杯，形状是圆筒形，其直径为60mm，高度为60mm。

圆柱形柔性银纳米线透明导电薄膜加热体置于隔热体200内部，且两者同轴，该加热体是中空的，且加热体的厚度为100μ－150μm，其圆柱底面直径为30mm，高度为55mm，加热温度随着加热电压的改变而变化，特别地，当加热电压为7V时，60s内温度可升高至100℃。

当湿度传感器300检测到该装置内的湿度超过40％时，自动开启该加热装置，且在90s内湿度降至测试要求范围以内；除湿后的干燥气体经气体流量计400将规定量的气体，通过采样泵采集到空气质量检测仪的入口端。

测试结果：在环境湿度为90％的情况下，该装置于120s内将装置内的湿度降至40％以下，检测仪所测得的空气质量指数与当天的真实值相吻合。

本实施例的可选方案中，柔性金属纳米线基加热体100包括多孔过滤陶瓷管110和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在多孔过滤陶瓷管110上。

本实施例的可选方案中，多孔过滤陶瓷管110内设置有多个用于提高加热面积的中空圆柱111；多个中空管柱均与进气口510连接。

其中，柔性金属纳米线基加热体100的内部是多孔过滤陶瓷管110，多孔过滤陶瓷管110内部含有多个中空圆柱111，中空圆柱111的直径为1mm－3mm，待检空气通过中空圆柱111进入到加热除湿装置中，而多孔过滤陶瓷管110的总直径在5mm－10mm之间，多孔过滤陶瓷管110的总长度80mm－100mm。柔性银纳米线透明导电薄膜加热体3贴在陶瓷管外壁上，

本实施例的可选方案中，柔性金属纳米线基加热体100包括中空陶瓷管和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在中空陶瓷管外壁上。

加热体的内部是中空陶瓷管，中空陶瓷管的内径为30mm，高度为55mm，待检空气通过直径为5mm－10mm的进气口510进入到加热除湿装置中；柔性银纳米线透明导电薄膜加热体贴在陶瓷管外壁上。

具体的，在未使用本实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置时对待检测空气进行检测时，测得数据为PM2.5：274.6μg/m³，PM10：405.8μg/m³，湿度值为98％；在实用本实施例提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置时对待检测空气进行检测是，测得数据为PM2.5：116.4μg/m³，PM10：165.8μg/m³，湿度值为38％；提高了测量精度。提高了测量精度。同一时间段距离最近的国家监测点数据为PM2.5：149μg/m³，PM10：182μg/m³，除去测量位置的影响，本实例中提供的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置具有较准确的测量效果。

综上，用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置具备以下优点：

柔性金属纳米线基加热体100是基于柔性金属纳米线导电薄膜材料制作的，该加热器的加热电压低，功耗小，且加热速度快，形状可任意弯曲，可直接用于加热体，也可贴片到其他媒介加热体。

柔性金属纳米线基加热体100既可单面加热，也可双面加热。

隔热体200一般采用硅胶材质，该设计能有效保证热量不外扩散，只有内循环，从而达到快速加热的目的。

湿度传感器300可实现加热的自动启动与切断功能。

气体流量计400保证检测仪有足够的检测气体量。

装置成本低，体积小，便于携带。

本实用新型实施例提供了一种空气检测仪，包括检测器和用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置；检测器与用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置连接。

本实用新型实施例提供了一种空气检测仪，包括检测器和用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置；检测器与用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置连接，空气检测仪与现有技术相比具有上述的优势，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，包括：柔性金属纳米线基加热体、设置在所述柔性金属纳米线基加热体外侧的隔热体、与所述隔热体连接的湿度传感器、与所述隔热体连接的气体流量计；

所述隔热体上设置有进气口和出气口，且所述进气口和所述出气口均与所述隔热体密封连接；

所述气体流量计与所述出气口连接，用于控制所述柔性金属纳米线基加热体启闭的所述湿度传感器位于所述出气口与所述气体流量计之间。

2.根据权利要求1所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述进气口的尺寸的大于所述出气口的尺寸。

3.根据权利要求2所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述进气口的尺寸为5－10mm，所述出气口的尺寸为3－5mm。

4.根据权利要求1所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述柔性金属纳米线基加热体包括圆筒形柔性银纳米线透明导电薄膜加热体。

5.根据权利要求1所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述柔性金属纳米线基加热体包括多孔过滤陶瓷管和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；

所述柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在所述多孔过滤陶瓷管上。

6.根据权利要求5所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述多孔过滤陶瓷管内设置有多个用于提高加热面积的中空圆柱；

多个所述中空圆柱均与所述进气口连接。

7.根据权利要求1所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述柔性金属纳米线基加热体包括中空陶瓷管和柔性银纳米线透明导电薄膜加热体；

所述柔性银纳米线透明导电薄膜加热体设置在所述中空陶瓷管外壁上。

8.根据权利要求1所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述柔性金属纳米线基加热体与所述隔热体之间留有间隙。

9.根据权利要求1－8任一项所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置，其特征在于，所述隔热体的材质为硅胶材质或真空保温杯。

10.一种空气检测仪，其特征在于，包括检测器和权利要求1－9任一项所述的用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置；

所述检测器与所述用于空气质检的柔性金属纳米线基除湿装置连接。