-
Technisches Gebiet
-
Die Erfindung betrifft eine Luftqualitätsmessvorrichtung, insbesondere einen Luftkanal eines Laser-Luftqualitätsmessmoduls.
-
Stand der Technik
-
Wie in 1 gezeigt, weist ein Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmodul üblicherweise einen Luftkanal 1', eine Lichtabsorptionsfalle 2', ein Lasermodul 3' und ein fotoelektrisches Element 4' auf. Das fotoelektrische Element 4' ist üblicherweise durch eine Leuchtdiode gebildet. Der Luftkanal 1' ist im Allgemeinen ein einzelner Luftkanal. Der Luftkanal 1' hat eine Lufteintrittsöffnung 11' und eine Luftaustrittsöffnung 12'. Die Innenwand des Luftkanals 1' ist mit einem Lichteintrittsloch 13' und einem Lichtaustrittsloch 14' versehen, die einander gegenüberliegen. Durch das Lichteintrittsloch 13' wird das Laserlicht eingestrahlt. Durch das Lichtaustrittsloch 14' wird das Laserlicht ausgestrahlt. Die Lichtabsorptionsfalle 2' wird verwendet, um das Laserlicht zu absorbieren. Die Lichtabsorptionsfalle 2' ist außerhalb des Luftkanals 1' angeordnet und ist mit dem Lichtaustrittsloch 14' verbunden. Das fotoelektrische Element 4' ist im Luftkanal 1' angeordnet. Das Lasermodul 3' ist außerhalb des Luftkanals 1' angeordnet und wird verwendet, um das Laserlicht von dem Lichteintrittsloch 13' in den Luftkanal 1' zu emittieren. Beim Gebrauch dieses Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmoduls strömt der zu messende Luftstrom von der Lufteintrittsöffnung 11' in den Luftkanal 1'. Das vom Lasermodul 3' emittierte Laserlicht tritt durch das Lichteintrittsloch 13' in den Luftkanal 1' ein. Ein Teil des in den Luftkanal 1' eintretenden Laserlichts tritt durch das Lichtaustrittsloch 14' in die Lichtabsorptionsfalle 2' ein und wird von der Lichtabsorptionsfalle 2' absorbiert. Ein Teil davon kollidiert mit den Partikeln im zu messenden Luftstrom, der in den Luftkanal 1' eintritt, wodurch das Laserlicht gestreut wird. Das gestreute Laserlicht wird von dem fotoelektrischen Element 4' absorbiert, wodurch das fotoelektrische Element 4' Strom erzeugt. Je mehr Partikeln im zu messenden Luftstrom enthalten sind, der in den Luftkanal 1' eintritt, desto mehr Laserlicht wird vom fotoelektrischen Element 4' absorbiert. Daher kann durch die Größe des von dem photoelektrischen Element 4' erzeugten Stroms die Luftqualität des zu messenden Luftstroms ermittelt werden. Gegenwärtig hat dieses Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmodul das Problem, dass im Luftkanal 1' Staub leicht ansammelt. Der Staub bedeckt das fotoelektrische Element 4', was die Messgenauigkeit und die Lebensdauer des Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmoduls erheblich verringert. Da der Staubansammlung im Luftkanal 1' nicht leicht zu beseitigen ist, wird die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms reduziert, um den in den Luftkanal eintretenden Staub zu verringern, damit eine vollständige Bedeckung des fotoelektrischen Elements 4' verzögert wird und die Lebensdauer des Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmoduls bewährleitet wird. Die zu niedirge Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms im Luftkanal 1' reduziert jedoch die Messempfindlichkeit und die Störungsbeständigkeit des Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmoduls.
-
Aufgabe der Erfindung
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Luftkanal eines Laser-Luftqualitätsmessmoduls zu schaffen, der die Messempfindlichkeit und die Störungsbeständigkeit des Laser-Luftqualitätsmessmoduls nicht beeinflusst und die Lebensdauer des Laser-Luftqualitätsmessmoduls gewährleisten kann.
-
Diese Aufgabe wird durch den erfindungsgemäßen Luftkanal eines Laser-Luftqualitätsmessmoduls gelöst, der einen Lufteinlasskanal mit einer Lufteintrittsöffnung und einer Luftaustrittsöffnung, einen Hauptluftkanal mit einer Hauptlufteintrittsöffnung und einer Hauptluftaustrittsöffnung und einen Nebenluftkanal mit einer Nebenlufteintrittsöffnung und einer Nebenluftaustrittsöffnung umfasst, wobei der Nebenluftkanal verwendet wird, um das fotoelektrische Elements des Laser-Luftqualitätsmessmoduls aufzunehmen, wobei die Innenwand des Nebenluftkanals mit einem Lichteintrittsloch und einem Lichtaustrittsloch versehen ist, die einander gegenüberliegen, wobei die Hauptlufteintrittsöffnung des Hauptluftkanals und die Nebenlufteintrittsöffnung des Nebenluftkanals mit der Lufteintrittsöffnung des Lufteinlasskanals in Verbindung stehen, und wobei die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung ist.
-
Die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung beträgt 10% bis 30% der Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung.
-
Die Nebenluftaustrittsöffnung des Nebenluftkanals befindet sich an der Innenwand des Hauptluftkanals, wobei die Querschnittsfläche der Nebenluftaustrittsöffnung kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung ist.
-
Die Querschnittsfläche der der Nebenluftaustrittsöffnung beträgt 10% bis 30% der Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung.
-
Das äußere Ende des Lichteintrittslochs ist mit dem Aufnahmeraum zum Befestigen des Lasermoduls verbunden und das äußere Ende des Lichtaustrittslochs ist mit der Lichtabsorptionsfalle zum Absorbieren von Laserlicht verbunden.
-
Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung.
-
Der erste Winkel, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung gebildet wird, ist ein rechter oder stumpfer Winkel.
-
Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung ist senkrecht zur Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung.
-
Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung.
-
Der erste Winkel, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung gebildet wird, ist ein stumpfer Winkel und der zweite Winkel, der durch die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung gebildet wird, ist ein spitzer Winkel.
-
Wenn das Laser-Luftqualitätsmessmodul den erfindungsgemäßen Luftkanal aufweist, strömt ein Teil des zu messenden Luftstroms des Lufteinlasskanals durch die Hauptlufteintrittsöffnung in den Hauptluftkanal und der andere Teil durch die Nebenlufteintrittsöffnung in den Nebenluftkanal. Da die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung ist, ist der Massenstrom des zu messenden Luftstroms an der Nebenlufteintrittsöffnung kleiner als der an der Hauptlufteintrittsöffnung, wodurch weniger Staub in den Nebenluftkanal eintritt, so dass die vollständige Abdeckung des fotoelektrischen Elements im Nebenluftkanal von dem Staub verzögert wird. Daher kann die Erfindung einen Einfluss auf die Messempfindlichkeit und die Störungsbeständigkeit des Laser-Luftqualitätsmessmoduls vermeiden, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Luftstroms zu reduzieren.
-
Figurenliste
-
- 1 eine Darstellung des Laser-PM2.5-Luftqualitätsmessmoduls im Stand der Technik,
- 2 eine Darstellung der ersten Ausführungsform der Erfindung,
- 3 eine Darstellung der zweiten Ausführungsform der Erfindung,
- 4 eine Darstellung der dritten Ausführungsform der Erfindung,
- 5 eine Darstellung der vierten Ausführungsform der Erfindung,
- 6 eine Darstellung der fünften Ausführungsform der Erfindung.
-
Wege zur Ausführung der Erfindung
-
Wie in 2 bis 6 gezeigt, umfasst der erfindungsgemäße Luftkanal eines Laser-Luftqualitätsmessmoduls einen Lufteinlasskanal 1 mit einer Lufteintrittsöffnung 11 und einer Luftaustrittsöffnung 12, einen Hauptluftkanal 2 mit einer Hauptlufteintrittsöffnung 21 und einer Hauptluftaustrittsöffnung 22 und einen Nebenluftkanal 3 mit einer Nebenlufteintrittsöffnung 31 und einer Nebenluftaustrittsöffnung 32. Der Nebenluftkanal 3 wird verwendet, um das fotoelektrische Elements des Laser-Luftqualitätsmessmoduls aufzunehmen. Die Innenwand des Nebenluftkanals 3 ist mit einem Lichteintrittsloch 33 und einem Lichtaustrittsloch 34 versehen, die einander gegenüberliegen. Durch das Lichteintrittsloch 33 wird das Laserlicht eingestrahlt. Das äußere Ende des Lichteintrittslochs 33 ist mit dem Aufnahmeraum 4 zum Befestigen des Lasermoduls verbunden. Durch das Lichtaustrittsloch 34 wird das Laserlicht ausgestrahlt. Das äußere Ende des Lichtaustrittslochs 34 ist mit der Lichtabsorptionsfalle 5 zum Absorbieren von Laserlicht verbunden.
-
Wie in 2 bis 6 gezeigt, steht die Hauptlufteintrittsöffnung 21 des Hauptluftkanals 2 und die Nebenlufteintrittsöffnung 31 des Nebenluftkanals 3 mit der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1 in Verbindung. Die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung 31 ist kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung 31 beträgt vorzugsweise 10% bis 30% der Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Die Nebenluftaustrittsöffnung 32 des Nebenluftkanals 3 befindet sich an der Innenwand des Hauptluftkanals 2. Die Querschnittsfläche der Nebenluftaustrittsöffnung 32 ist kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Die Querschnittsfläche des Nebenluftaustrittsöffnung 32 beträgt vorzugsweise 10% bis 30% der Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Wie in 2 gezeigt, ist in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der dritte Winkel θ, der durch die Lufteintrittsrichtung der Lufteintrittsöffnung 11 und die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1 gebildet wird, ein spitzer Winkel. Die Luftaustrittsrichtung des Luftaustrittsöffnung 12 ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Der erste Winkel α, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21 und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31 gebildet wird, ist ein stumpfer Winkel. Wie in 3 gezeigt, ist in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung der dritte Winkel θ, der durch die Lufteintrittsrichtung der Lufteintrittsöffnung 11 und die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1 gebildet wird, ein stumpfer Winkel. Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Der erste Winkel α, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21 und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31 gebildet wird, ist ein stumpfer Winkel. Wie in 4 gezeigt, ist in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lufteintrittsrichtung der Lufteintrittsöffnung 11 gleich wie die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1. Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 ist senkrecht zur Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Der erste Winkel α, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21 und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31 gebildet wird, ist ein stumpfer Winkel. Der zweite Winkel β, der durch die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31 gebildet wird, ist ein spitzer Winkel. Wie in 5 gezeigt, ist in der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lufteintrittsrichtung der Lufteintrittsöffnung 11 gleich wie die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1. Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Der erste Winkel α, der durch die Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21 und die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31 gebildet wird, ist ein rechter Winkel. Wie in 6 gezeigt, ist in der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Lufteintrittsrichtung der Lufteintrittsöffnung 11 gleich wie die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1. Die Luftaustrittsrichtung der Luftaustrittsöffnung 12 ist senkrecht zur Lufteintrittsrichtung der Hauptlufteintrittsöffnung 21. Die Luftaustrittsrichtung des Luftaustrittsöffnung 12 ist gleich wie die Lufteintrittsrichtung der Nebenlufteintrittsöffnung 31.
-
Wenn das Laser-Luftqualitätsmessmodul den erfindungsgemäßen Luftkanal aufweist, sind die Hauptlufteintrittsöffnung 21 des Hauptluftkanals 2 und die Nebenlufteintrittsöffnung 31 des Nebenluftkanals 3 mit der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1 verbunden, wodurch ein Teil des zu messenden Luftstroms des Lufteinlasskanals 1 durch die Hauptlufteintrittsöffnung 21 in den Hauptluftkanal 2 und der andere Teil durch die Nebenlufteintrittsöffnung 31 in den Nebenluftkanal 3 strömt. Da die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung 31 kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21 ist, ist der Massenstrom des zu messenden Luftstroms an der Nebenlufteintrittsöffnung 31 kleiner als der an der Hauptlufteintrittsöffnung 21, wodurch der Massenstrom des zu messenden Luftstroms, der in den Nebenluftkanal 3 strömt, gering ist, so dass weniger Staub in den Nebenluftkanal 3 eintritt. Daher wird die vollständige Abdeckung des fotoelektrischen Elements im Nebenluftkanal 3 von dem Staub verzögert, so dass die Lebensdauer des Laser-Luftqualitätserkennungsmoduls gewährleistet werden kann. Auf diese Weise kann die Erfindung den Massenstrom des in den Nebenluftkanal 3 eintretenden zu messenden Luftstroms verkleinern, ohne die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Luftstroms zu reduzieren, um die Lebensdauer des Laser-Luftqualitätsmessmoduls sicherzustellen. Da die Strömungsgeschwindigkeit des zu messenden Luftstroms nicht reduziert wird, werden die Messempfindlichkeit und die Störungsbeständigkeit des Laser-Luftqualitätsmessmoduls nicht beeinflusst. Weil die Hauptlufteintrittsöffnung 21 des Hauptluftkanals 2 und die Nebenlufteintrittsöffnung 31 des Nebenluftkanals 3 mit der Luftaustrittsöffnung 12 des Lufteinlasskanals 1 verbunden sind und die Querschnittsfläche der Nebenlufteintrittsöffnung 31 kleiner als die Querschnittsfläche der Hauptlufteintrittsöffnung 21 ist, treten die großen Partikeln mit einer Partikelgröße von mehr als 10 Mikrometern im zu messenden Luftstrom aus dem Lufteinlasskanal 1 unter der Wirkung der Trägheit in den Hauptluftkanal 2 ein und werden dann abgeleitet. Auf diese Weise werden die großen Partikeln mit einer Partikelgröße von mehr als 10 Mikrometern im zu messenden Luftstrom aus dem Lufteinlasskanal 1 verringert, wodurch der Einfluss der großen Partikeln mit einer Partikelgröße von mehr als 10 Mikrometern bei der Messung des Laser-Luftqualitätserkennungsmoduls reduziert wird.
-
Bezugszeichenliste
-
Im Stand der Technik
- 1'
- Luftkanal
- 11'
- Lufteintrittsöffnung
- 12'
- Luftaustrittsöffnung
- 13'
- Lufteintrittsloch
- 14'
- Luftaustrittsloch
- 2'
- Lichtabsorptionsfalle
- 3'
- Lasermodul
- 4'
- fotoelektrisches Element
In der Erfindung
- 1
- Lufteinlasskanal
- 11
- Lufteintrittsöffnung
- 12
- Luftaustrittsöffnung
- 2
- Hauptluftkanal
- 21
- Hauptlufteintrittsöffnung
- 22
- Hauptluftaustrittsöffnung,
- 3
- Nebenluftkanal
- 31
- Nebenlufteintrittsöffnung
- 32
- Nebenluftaustrittsöffnung
- 33
- Lichteintrittsloch
- 34
- Lichtaustrittsloch,
- 4
- Aufnahmeraum
- 5
- Lichtabsorptionsfalle
