一种空气质量监测及净化装置

1.本发明属于空气监测领域，涉及一种空气质量监测及净化装置。


背景技术：

2.随着经济的发展，厨房的油烟对环境的影响逐渐受到人们的重视，所以对厨房空气质量的监测也愈加重视。
3.目前，现有的厨房空气质量监测装置主要通过自带的显示屏与使用者进行交互，在使用者不在厨房时，便不能知道厨房空气质量的具体情况。同时，现有的厨房空气质量监测装置大多是锂电池供电款，在突然断电时便不能监测到厨房的空气质量情况。此外，现有的厨房空气质量监测装置只能对厨房的空气进行监测，并不具备净化装置。当需要对厨房空气进行净化时，使用者需要其他净化装置对厨房空气进行净化，便捷性较低。再者，空气质量监测装置长期放置在厨房，产生的油烟会吸附在监测装置内部的传感器上，会对精度有所影响，使得监测不准确，并且影响传感器的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种空气质量监测及净化装置。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种空气质量监测及净化装置，包括外壳本体；外壳本体内设置内置电源、第一腔体、第二腔体以及第三腔体；第一腔体上开设第一气孔，第一腔体内部设置滤气装置，滤气装置与第二腔体连通；第二腔体内部设置电源供电电路和空气监测装置，第二腔体上开设第二气孔；第三腔体内部设置抽气装置，第三腔体两端分别开设第三气孔和第四气孔；电源供电电路与内置电源连接，且电源供电电路上设置外接电源接口；外壳本体外壁上设置无线通信模块、蜂鸣器以及显示屏，无线通信模块、蜂鸣器以及显示屏与电源供电电路和空气监测装置均连接。
7.可选的，所述滤气装置包括滤气通道；滤气通道内设置挡油板，滤气通道的底部上设置储油仓，滤气通道的进气端与第一气孔连通，出气端与第二腔体连通。
8.可选的，所述滤气通道的进气端上设置过滤网。
9.可选的，所述空气监测装置包括单片机、显示电路、报警电路、无线通信电路及若干监测传感器；若干监测传感器均与单片机连接；显示电路一端连接单片机，另一端连接显示屏；报警电路一端连接单片机，另一端连接蜂鸣器；无线通信电路一端连接单片机，另一端连接无线通信模块。
10.可选的，所述监测传感器包括温湿度传感器、pm2.5传感器、甲烷传感器、co传感器、tvoc传感器以及co2传感器。
11.可选的，所述外壳本体外壁上还设置电源指示灯和报警指示灯；电源指示灯与电源供电电路连接，报警指示灯与报警电路连接。
12.可选的，所述外壳本体外壁上还设置按键；所述空气监测装置还包括按键电路；按键通过按键电路连接单片机；按键用于调整单片机内预设的空气质量监测参数限值。
13.可选的，所述外壳本体外壁上还设置扩音器，扩音器与蜂鸣器连接。
14.可选的，所述抽气装置为隔膜式抽气泵。
15.可选的，还包括移动终端；移动终端与无线通信模块通信连接。
16.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
17.本发明空气质量监测及净化装置，通过在外壳本体内设置内置电源、第一腔体、第二腔体以及第三腔体，划分为三个独立区域，并在第一腔体内部设置滤气装置，通过滤气装置有效滤除空气中的杂质，防止杂质进入第二腔体内部并附着在电源供电电路和空气监测装置上，保证空气监测装置的精度和使用寿命，提升监测结果的准确性，通过在第三腔体内部设置抽气装置，通过抽气装置实现空气的置换，起到净化空气的作用，通过电源供电电路实现内置电源供电和外接电源接口供电的切换，保证空气质量监测及净化装置的工作稳定性。同时，外壳本体外壁上设置无线通信模块、蜂鸣器以及显示屏，通过无线通信模块实现空气监测装置获取的监测数据的远程发布，通过蜂鸣器实现报警提示，通过显示屏可以直观显示监测数据，方便使用者直观地了解空气质量情况。
18.进一步的，滤气通道的进气端上设置过滤网，提升过滤效果。
19.进一步的，所述外壳本体外壁上还设置扩音器，扩音器与蜂鸣器连接。通过蜂鸣器发出蜂鸣声，扩音器将蜂鸣声扩大，以达到较好的报警效果。
附图说明
20.图1为本发明的空气质量监测及净化装置结构示意图；
21.图2为本发明的第一腔体、第二腔体以及第三腔体分布示意图；
22.图3为本发明的第二腔体内部结构示意图；
23.图4为本发明的滤气装置结构示意图；
24.图5为本发明的滤气装置剖视图；
25.图6为本发明的挡油板结构示意图；
26.图7为本发明的空气监测装置结构框图；
27.图8为本发明的抽气装置结构示意图；
28.图9为本发明的空气质量监测及净化装置工作过程流程图；
29.图10为本发明的控制系统界面一示意图；
30.图11为本发明的控制系统界面二示意图；
31.图12为本发明的控制系统界面三示意图；
32.图13为本发明的控制系统界面四示意图。
33.其中：1-外壳本体；2-无线通信模块；3-外接电源接口；4-扩音器；5-第一气孔；61-指示灯；62-按键；7-显示屏；8-蜂鸣器；9-第二气孔；10-电路板；11-单片机；12-监测传感器；13-第一腔体；14-第二腔体；15-第三腔体；16-滤气通道；17-挡油板；18-过滤网；19-储油仓；20-抽气装置；21-直流电机；22-转杆；23-隔膜；24-泵腔；25-单向阀。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
36.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
37.参见图1至3，本发明一方面，提供一种空气质量监测及净化装置，尤其是厨房用空气质量监测及净化装置，包括外壳本体1；外壳本体1内设置内置电源、第一腔体13、第二腔体14以及第三腔体15；第一腔体13上开设第一气孔，第一腔体13内部设置滤气装置，滤气装置与第二腔体14连通；第二腔体14内部设置电源供电电路和空气监测装置，第二腔体14上开设第二气孔；第三腔体15内部设置抽气装置20，第三腔体15两端分别开设第三气孔和第四气孔；电源供电电路与内置电源连接，且电源供电电路上设置外接电源接口3；外壳本体1外壁上设置无线通信模块2、蜂鸣器8以及显示屏7，无线通信模块2、蜂鸣器8以及显示屏7与电源供电电路和空气监测装置均连接。
38.其中，空气监测装置用于获取空气质量监测参数的当前监测数据，无线通信模块2用于发送空气质量监测参数的当前监测数据，显示屏7用于显示空气质量监测参数的当前监测数据。其中，空气质量监测参数可以包括温度、湿度、co浓度、co2浓度、pm2.5浓度、甲烷浓度以及总挥发性有机化合物浓度。其中，无线通信模块2可以为wifi无线通信模块，显示屏可以为lcd显示屏。
39.电源供电电路用于实现内置电源供电和外接电源接口3供电的切换，电源供电电路对整个装置进行供电，通过外接电源接口3和内置电源，可以为小型蓄电池，在厨房有电的时候通过外接电源接口3供电，停电时通过内置电源供电，保证该空气质量监测及净化装置可以持续地工作。
40.本发明空气质量监测及净化装置，通过在外壳本体1内设置内置电源、第一腔体13、第二腔体14以及第三腔体15，划分为三个独立区域，并在第一腔体13内部设置滤气装置，通过滤气装置有效滤除空气中的杂质，防止杂质进入第二腔体14内部并附着在电源供电电路和空气监测装置上，保证空气监测装置的精度和使用寿命，提升监测结果的准确性，通过在第三腔体15内部设置抽气装置20，通过抽气装置20实现空气的置换，起到净化空气的作用。同时，外壳本体1外壁上设置无线通信模块2、蜂鸣器8以及显示屏7，通过无线通信模块2实现空气监测装置获取的监测数据的远程发布，通过蜂鸣器8实现报警提示，通过显示屏7可以直观显示监测数据，方便使用者直观地了解空气质量情况。
41.参见图4至6，在一种可能的实施方式中，所述滤气装置包括滤气通道；滤气通道内设置挡油板17，滤气通道的底部上设置储油仓19，滤气通道的进气端与第一气孔连通，出气端与第二腔体14连通。可选的，所述滤气通道的进气端上设置过滤网18。
42.具体的，挡油板17放置在滤气通道本体16的内部，在进气端位置放置一个过滤网18，可以挡住部分油烟。可选的，将滤气通道16倾斜放置，气体通过进气端进入，气体被挡油板17分成两部分，上下面的气体沿着挡油板17流动，气体中含的油烟被一层层挡油板17挡住。经过长期的积累，粘连在挡油板17上层的油就被留在挡油板17的凹槽内，而粘连在挡油板17下层的油会滴落在通道本体的下层，并沿着通道流进储油仓19里。该滤气通道的设计可以有效的过滤油烟，防止油烟进入第二腔体14内部并覆盖在空气监测装置的表面，从而影响空气监测装置的精度和使用寿命。
43.参见图7，在一种可能的实施方式中，所述空气监测装置包括单片机11、显示电路、报警电路、无线通信电路及若干监测传感器12；若干监测传感器12均与单片机11连接；显示电路一端连接单片机11，另一端连接显示屏7；报警电路一端连接单片机11，另一端连接蜂鸣器；无线通信电路一端连接单片机11，另一端连接无线通信模块2。其中，单片机11可以为stm32单片机。
44.在单片机11内部设置各监测传感器12对应空气质量监测参数的空气质量监测参数限值，当当前的监测数据超过空气质量监测参数限值时，控制报警电路触发蜂鸣器进行报警。通过单片机11控制显示电路，将若干监测传感器12发送的监测数据通过显示电路发送至显示屏7进行显示，通过单片机11控制无线通信电路将当前的监测数据通过无线通信模块2发送。
45.可选的，还可以设置电路板10，将显示电路、报警电路以及无线通信电路均安装在电路板1上，然后放置进第二腔体14内部。
46.其中，所述监测传感器12包括温湿度传感器、pm2.5传感器、甲烷传感器、co传感器、tvoc传感器以及co2传感器。温湿度传感器监测温度和湿度数据；co传感器监测co浓度数据；co2传感器监测co2浓度数据；pm2.5传感器监测pm2.5浓度数据；厨房的可燃性气体主要是煤气，煤气的主要成分是甲烷，甲烷传感器监测甲烷浓度数据；tvoc传感器监测总挥发性有机化合物浓度数据。
47.可选的，所述外壳本体1外壁上还设置指示灯61，指示灯61包括电源指示灯和报警指示灯；电源指示灯与电源供电电路连接，报警指示灯与报警电路连接，通过电源供电电路和报警电路驱动，用于显示电源和报警状态。
48.可选的，所述外壳本体1外壁上还设置按键62；所述空气监测装置还包括按键电路；按键62通过按键电路连接单片机11；按键62用于调整单片机11内预设的监测参数限值。具体的，可以设置三个按键62，分别是设置键、加键和减键，完成监测参数限值调整的操作。按下设置键，通过显示屏7显示设置页面，再按下设置键会切换设置项目，设置项目包括温湿度传感器、pm2.5传感器、甲烷传感器、co传感器、tvoc传感器以及co2传感器监测参数的报警上下限，通过加键和减键来设置各监测参数，还可以通过长按设置键退出。
49.可选的，所述外壳本体1外壁上还设置扩音器4，扩音器4与蜂鸣器8连接。通过蜂鸣器8发出蜂鸣声，扩音器4将蜂鸣声扩大，以达到较好的报警效果。
50.参见图8，在一种可能的实施方式中，所述抽气装置20为隔膜式抽气泵。具体的，隔
膜式抽气泵包括直流电机21、转杆22、隔膜23、泵腔24和单向阀25，直流电机21作圆周运动，直流电机21上连接着拉杆22，拉杆22连接着隔膜23，就会使隔膜做往复式的运动，从而对泵腔24内固定容积的空气进行压缩、拉伸，向上运动拉伸的时候，厨房内的气体就会从进气口一侧的单向阀25进来，向下运动压缩的时候，泵腔内的气体就会从出气口一侧的单向阀25排出室外。进气口一侧的单向阀25只能进不能出，出气口一侧的单向阀25只能出不能进。
51.参见图9，本发明空气质量监测及净化装置的工作过程：首先若干监测传感器12采集监测数据，并将监测数据发送给单片机11，监测数据可以通过无线通讯模块2上传到其他终端设备或云服务器，同时，在显示屏7上显示监测数据，如果监测数据超过预设的对应空气质量监测参数限值，就会触发蜂鸣器8和报警指示灯进行声光报警，同时会驱动或开启隔膜式抽气装置工作，进行室内外的换气，起到净化的作用。例如：厨房煤气泄露时，甲烷传感器监测到厨房甲烷浓度数据，会及时将数据发送至单片机11，单片机11将当前的甲烷浓度数据与预设的甲烷浓度数据限值进行比较，甲烷浓度数据超过甲烷浓度数据限值的上限，驱动第三腔体15的抽气装置20，将厨房的空气抽到室外，降低甲烷的浓度，避免甲烷中毒或发生爆炸从而引发更大的财产损失。该抽气装置20起到了一个净化厨房空气的作用，不仅在甲烷超标时能将厨房与室外进行换气，在其他气体含量超标不健康的时候也可以进行换气。
52.参见图10至13，在一种可能的实施方式中，该空气质量监测及净化装置还包括移动终端，移动终端可以为手机等。移动终端与无线通信模块2通信连接，移动终端内设置控制系统，控制系统包括登录模块、空气质量数据显示模块、空气质量监测参数限值设置模块、报警控制模块和电源控制模块；登录模块用于实现登录控制，需要输入设定的账号和密码才能登录完成。空气质量数据显示模块、空气质量监测参数限值设置模块、报警控制模块和电源控制模块均通过无线通信模块2与空气监测装置连接，空气质量数据显示模块用于获取空气质量监测参数的当前监测数据并显示；空气质量监测参数限值设置模块用于发送空气质量监测参数限值修改信息至空气监测装置，触发空气监测装置修改内部预设的空气质量监测参数限值；报警控制模块用于发送报警关闭信息至空气监测装置，通过空气监测装置控制蜂鸣器8停止报警；电源控制模块用于发送断电信息至空气监测装置，通过空气监测装置控制电源供电电路断电。
53.以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。

技术特征：
1.一种空气质量监测及净化装置，其特征在于，包括外壳本体(1)；外壳本体(1)内设置内置电源、第一腔体(13)、第二腔体(14)以及第三腔体(15)；第一腔体(13)上开设第一气孔，第一腔体(13)内部设置滤气装置，滤气装置与第二腔体(14)连通；第二腔体(14)内部设置电源供电电路和空气监测装置，第二腔体(14)上开设第二气孔；第三腔体(15)内部设置抽气装置(20)，第三腔体(15)两端分别开设第三气孔和第四气孔；电源供电电路与内置电源连接，且电源供电电路上设置外接电源接口(3)；外壳本体(1)外壁上设置无线通信模块(2)、蜂鸣器(8)以及显示屏(7)，无线通信模块(2)、蜂鸣器(8)以及显示屏(7)与电源供电电路和空气监测装置均连接。2.根据权利要求1所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述滤气装置包括滤气通道；滤气通道内设置挡油板(17)，滤气通道的底部上设置储油仓(19)，滤气通道的进气端与第一气孔连通，出气端与第二腔体(14)连通。3.根据权利要求2所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述滤气通道的进气端上设置过滤网(18)。4.根据权利要求1所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述空气监测装置包括单片机(11)、显示电路、报警电路、无线通信电路及若干监测传感器(12)；若干监测传感器(12)均与单片机(11)连接；显示电路一端连接单片机(11)，另一端连接显示屏(7)；报警电路一端连接单片机(11)，另一端连接蜂鸣器；无线通信电路一端连接单片机(11)，另一端连接无线通信模块(2)。5.根据权利要求4所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述监测传感器(12)包括温湿度传感器、pm2.5传感器、甲烷传感器、co传感器、tvoc传感器以及co2传感器。6.根据权利要求4所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述外壳本体(1)外壁上还设置电源指示灯和报警指示灯；电源指示灯与电源供电电路连接，报警指示灯与报警电路连接。7.根据权利要求4所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述外壳本体(1)外壁上还设置按键(62)；所述空气监测装置还包括按键电路；按键(62)通过按键电路连接单片机(11)；按键(62)用于调整单片机(11)内预设的空气质量监测参数限值。8.根据权利要求1所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述外壳本体(1)外壁上还设置扩音器(4)，扩音器(4)与蜂鸣器(8)连接。9.根据权利要求1所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，所述抽气装置(20)为隔膜式抽气泵。10.根据权利要求1所述的空气质量监测及净化装置，其特征在于，还包括移动终端；移动终端与无线通信模块(2)通信连接。

技术总结
本发明属于空气监测领域，公开了一种空气质量监测及净化装置，包括外壳本体；外壳本体内设置内置电源、第一腔体、第二腔体以及第三腔体；第一腔体上开设第一气孔，第一腔体内部设置滤气装置，滤气装置与第二腔体连通；第二腔体内部设置电源供电电路和空气监测装置，第二腔体上开设第二气孔；第三腔体内部设置抽气装置，第三腔体两端分别开设第三气孔和第四气孔；电源供电电路与内置电源连接，且电源供电电路上设置外接电源接口；外壳本体外壁上设置无线通信模块、蜂鸣器以及显示屏，无线通信模块、蜂鸣器以及显示屏与电源供电电路和空气监测装置均连接。同时具有空气质量监测和净化两个功能，通过滤气装置有效滤除杂质，提升寿命和监测准确性。和监测准确性。和监测准确性。


技术研发人员：孙军艳 李晓朋 王俊璞
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/3/8