PAGEPAGE20家用智能空氣凈化器設(shè)計(jì)DesignofHomeIntelligentAirPurifier

家用智能空氣凈化器設(shè)計(jì)摘要：隨著人們的生活水平的不斷提高，生活質(zhì)量也在不斷的升級(jí)，但是在生活中，同樣伴隨著很多的生活問題的產(chǎn)生。由于在工業(yè)發(fā)展上的負(fù)面影響在不斷的給人們帶來傷害，使得在污染等上的預(yù)防不足。造成很多的危害在生活水平提高的同時(shí)給人類帶來危機(jī)。主要的危機(jī)有環(huán)境污染、生態(tài)失衡、資源短缺等，特別是在環(huán)境的污染上，每天人類造成的污染量是很大的。大氣的污染讓空氣的質(zhì)量變得更差，容易造成一些呼吸道疾病等的產(chǎn)生。所以空氣的污染在生活中與我們息息相關(guān)，嚴(yán)重的影響了人們在呼吸上的自我保護(hù)。特別是在大城市中以及工業(yè)發(fā)展比較嚴(yán)重的城市，空氣的質(zhì)量很差，雖然今幾年國家在空氣保護(hù)上有很多的政策，但是這個(gè)一個(gè)比較長久的問題，所以在日常的生活中。周圍的空氣干凈程度直接影響到我們的呼吸效果，為了在城市中、工作中、環(huán)境中實(shí)現(xiàn)良好的空氣質(zhì)量。本設(shè)計(jì)針對空氣質(zhì)量PM2.5設(shè)計(jì)一款實(shí)現(xiàn)對空氣凈化的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的對空氣進(jìn)行過濾、吸附、流動(dòng)等作用。將空氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行過濾干凈再排出，實(shí)現(xiàn)在我們生活上對空氣質(zhì)量的要求。在設(shè)計(jì)過程中通過對總計(jì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，采用自動(dòng)智能控制的過程，對空氣實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測，在開啟開關(guān)后時(shí)間風(fēng)扇的運(yùn)動(dòng)過程。吸附空氣中的污染物，排出干凈的空氣的過程。本次的設(shè)計(jì)上通過對空氣清晰機(jī)的設(shè)計(jì)改良，實(shí)現(xiàn)智能化的空氣凈化效果，達(dá)到本次設(shè)計(jì)的主要目的。實(shí)現(xiàn)人類在家庭、工作、生活環(huán)境上的空氣健康環(huán)境過程。關(guān)鍵詞：PM2.5;過濾;智能化;風(fēng)扇;呼吸；

DesignofHomeIntelligentAirPurifierAbstract:Withthecontinuousimprovementofpeople'slivingstandards,thequalityoflifeisalsoconstantlyupgrading.However,indailylife,therearealsomanylifeproblemsthatarise.Duetothenegativeimpactonindustrialdevelopment,itisconstantlycausingharmtopeople,resultingininadequatepreventionofpollutionandotherissues.Causingalotofharmwhileimprovinglivingstandards,italsobringscrisistohumanity.Themaincrisesincludeenvironmentalpollution,ecologicalimbalance,resourcescarcity,etc.,especiallyintermsofenvironmentalpollution,whichiscausedbyalargeamountofhumanpollutioneveryday.Thepollutionoftheatmospheremakestheairqualityworse,whichcaneasilyleadtotheoccurrenceofsomerespiratorydiseases.Soairpollutioniscloselyrelatedtousinourdailylives,seriouslyaffectingpeople'sself-protectioninbreathing.Especiallyinbigcitiesandcitieswithsevereindustrialdevelopment,theairqualityisverypoor.Althoughthecountryhasmanypoliciesonairprotectioninrecentyears,thisisarelativelylong-termproblem,soitisimportantindailylife.Thecleanlinessofthesurroundingairdirectlyaffectsourbreathingefficiency,inordertoachievegoodairqualityincities,workplaces,andenvironments.ThisdesignisaimedatairqualityPM2.5andaimstodesignadevicethatcanachieveintelligentairpurification,includingfiltration,adsorption,andflow.Filteroutthepollutantsintheairbeforedischargingthem,inordertomeettherequirementsofairqualityinourdailylives.Inthedesignprocess,bydesigningthetotalstructureandadoptinganautomaticintelligentcontrolprocess,theairisautomaticallydetected,andthemovementprocessofthefanistimedaftertheswitchisturnedon.Theprocessofadsorbingpollutantsfromtheairandexpellingcleanair.Thedesignofthisprojectaimstoachieveintelligentairpurificationbyimprovingthedesignoftheairpurifier.Realizetheprocessofcreatingahealthyairenvironmentforhumansintheirhomes,work,andlivingenvironments.Keywords:PM2.5;Filtering;Intelligence;Fan;Breathing;目錄860摘要 IVTOC\o"1-3"\h\u8601緒論 1257171.1課題研究的意義和目的 1145231.2國內(nèi)空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀 1134781.3國外空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀 3308151.4課題研究的主要內(nèi)容 4250162智能凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6141662.1凈化器結(jié)構(gòu)方案的確定 6132942.2智能空氣凈化器的工作原理 6282862.3環(huán)境空氣質(zhì)量檢測部分 7296212.4負(fù)離子空氣凈化器設(shè)備驅(qū)動(dòng)部分 7131982.5智能空氣凈化器的主體材料選擇 7314793硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9285593.1空氣凈化器的磁吸負(fù)離子 9210533.2負(fù)離子發(fā)生器設(shè)計(jì)要求 9179213.3空氣凈化器的控制系統(tǒng) 10163123.4風(fēng)扇的設(shè)計(jì)計(jì)算 106717結(jié)論 128095參考文獻(xiàn) 1319669致謝 14TOC\o"1-1"\h\uPAGEPAGE201緒論1.1課題研究的意義和目的空氣是一個(gè)至關(guān)重要的氣體，雖然看不見摸不著，但是空氣和人類生命息息相關(guān)，直接參與了人體的新陳代謝，實(shí)現(xiàn)人體在提問上的控制和調(diào)節(jié)的過程。隨著工業(yè)的發(fā)展，污染氣體的排放，使得空氣的質(zhì)量不斷的下降，所以在人們面對工業(yè)的飛速發(fā)展的同時(shí)，室內(nèi)空氣的污染也不短的引起人們的重視。根據(jù)查閱相關(guān)的資料顯示，最新的研究空氣的數(shù)據(jù)上可得，室內(nèi)的生活環(huán)境，工作環(huán)境等的污染已經(jīng)成為了人類第一個(gè)健康問題?，F(xiàn)在我國買年因?yàn)榭諝馕廴驹斐傻乃劳鋈藬?shù)達(dá)到10萬人以上，每天有三百多人因?yàn)榭諝馕廴緦粑赖扔绊懺斐伤劳?。直接和間接的造成經(jīng)濟(jì)上的損失每年達(dá)到百億以上，所以在室內(nèi)空氣污染上，已經(jīng)成為了標(biāo)志性的第三大污染物。在現(xiàn)有技術(shù)水平下，我們不能實(shí)現(xiàn)對自然環(huán)境的更改，多以在現(xiàn)有的條件下。我們只能改變我們自己的小環(huán)境，實(shí)現(xiàn)最簡單最可靠的改變空氣的方式。達(dá)到咋實(shí)際的使用上提高空氣的質(zhì)量問題。所以在近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，在家中、生活中、工作環(huán)境中等，很多的地方采用空氣清晰機(jī)，達(dá)到了動(dòng)態(tài)除菌和污染物消除的效果，實(shí)現(xiàn)在對空氣催化的作用，使得人們在比較小的空間內(nèi)達(dá)到了呼吸清晰空氣的條件?？諝馇逑丛O(shè)備的發(fā)展在不斷的得到快速發(fā)展，更好的實(shí)現(xiàn)了煙塵的去除功能，使得人們在呼吸上保持了空氣的清凈，達(dá)到消除疲勞的效果，能在生活中有效的預(yù)防空調(diào)病等作用。更好的通過增強(qiáng)肌體的免疫能力的作用。但是由于很多公司在生產(chǎn)清洗機(jī)的過程中，沒用一個(gè)很多的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，所以在各式各樣的產(chǎn)品上對質(zhì)量方面的要求不盡如人意，有些空氣凈化器能實(shí)現(xiàn)對分解細(xì)菌的作用，但是使用的效果和實(shí)現(xiàn)的功能較為單一。沒有在設(shè)計(jì)上實(shí)現(xiàn)多功能的特點(diǎn)，本設(shè)計(jì)針對空氣質(zhì)量PM2.5設(shè)計(jì)一款實(shí)現(xiàn)對空氣凈化的設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的對空氣進(jìn)行過濾、吸附、流動(dòng)等作用。將空氣中的污染物質(zhì)進(jìn)行過濾干凈再排出，實(shí)現(xiàn)在我們生活上對空氣質(zhì)量的要求，達(dá)到咋空氣凈化器上更好的發(fā)展前景，實(shí)現(xiàn)更高檔次的智能化設(shè)計(jì)過程。1.2國內(nèi)空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)在空氣凈化器的發(fā)展中，已經(jīng)有很多年的歷史，市面上的空氣凈化器的種類很多。但是在實(shí)現(xiàn)空氣凈化器的智能化的基礎(chǔ)下的產(chǎn)品比較少，很多的空氣凈化器沒用實(shí)現(xiàn)多功能的特點(diǎn)。由于在生活中大氣污染較為嚴(yán)重，所以很多的廠家發(fā)現(xiàn)了空氣凈化器的苗頭，在過去的幾年中，大量的空氣凈化器得到了廣泛運(yùn)用，但是在實(shí)現(xiàn)智能型的功能上，很少有廠家在凈化器上置入智能芯片等實(shí)現(xiàn)智能化空氣的特點(diǎn)。在現(xiàn)在的生活中PM2.5一直影響著人們的健康，細(xì)小的顆粒度對健康的影響是很大的，所在在懸浮空氣中的雜質(zhì)的處理上，變得更加的重要。2.5微米小的顆粒物，能夠在空氣中懸浮很長的時(shí)候，在顆粒上還會(huì)攜帶病菌、有毒有害的物質(zhì)等，而起在空氣中懸浮的時(shí)候更長，對大氣的污染程度就會(huì)增加。所以在近幾年的發(fā)展上，我國在智能凈化器的發(fā)展上還屬于萌芽階段，主要原因是我國在空氣凈化器的發(fā)展上起步是比較晚的，在過去少數(shù)的國際上的知名企業(yè)在市場上的定位過高，以至于在國內(nèi)很多的消費(fèi)達(dá)不到過高的定位需求。使得空氣凈化器在國內(nèi)的發(fā)展速度比較慢，制約了空氣凈化器在國內(nèi)的發(fā)展前景。圖1.1：國內(nèi)智能空氣凈化器在室內(nèi)溫度不斷增高，空氣質(zhì)量不斷降低后，人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度不斷增高。所以一些室內(nèi)外的空氣凈化器的市場慢慢的發(fā)展起來，使得各類空氣凈化器在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模的發(fā)展，巨大的市場潛力在近幾年的發(fā)展上得到了飛躍性的進(jìn)步。很多的智能空氣凈化器在發(fā)展上出現(xiàn)了各式各樣的款式供選擇，根據(jù)一些業(yè)內(nèi)人士的介紹，我國在空氣凈化器上的發(fā)展至今，先后通過變更和創(chuàng)新上經(jīng)歷了三四種結(jié)構(gòu)形式的變化，如圖1.1所示的空氣凈化器是最新一代能夠滿足智能控制的空氣凈化器。和第一代空氣凈化器相比，其在吸附上的能力更強(qiáng)，在實(shí)現(xiàn)磁化和靜電吸塵上更好的達(dá)到了離子消除的效果。但是在智能的性能上的功能較弱。還有的缺點(diǎn)是在空氣的異味的消除上沒用很好的效果，以至于在排出的空氣中存在異味和臭味，造成很多病菌在存在。還有一種形式的空氣凈化器，主要是在產(chǎn)品上增加了色素的功能，但是在功能的使用上只有廠家說辭，沒用經(jīng)過實(shí)際的驗(yàn)證，也沒有得到相關(guān)部分的檢驗(yàn)。特別是在一些空氣凈化器上，長期使用后更容易滋生細(xì)菌等情況發(fā)生，造成二次感染和傳播細(xì)菌的問題。1.3國外空氣凈化器的發(fā)展現(xiàn)狀空氣凈化器在發(fā)明上和使用上，最先的起源是用于消防上的一種設(shè)備，在1823年期間，美國的約翰查爾斯·迪恩在消防上發(fā)明了一種實(shí)現(xiàn)對消防工作中煙霧進(jìn)行防護(hù)的裝置，主要的使用目的是達(dá)到保護(hù)消防人員在工作上的煙霧凈化的作用，防止煙霧對人造成傷害和吸入肺部。通過幾年的發(fā)展以后，在1854年，在其他人的改進(jìn)下，在煙霧防止器的基礎(chǔ)上發(fā)展成了一種空氣過濾的裝置，實(shí)現(xiàn)了對有毒氣體的功率效率，在第二次世界大戰(zhàn)后，美國政府在對放射性物質(zhì)的研究后，研制出一種對有害顆粒的過濾裝置，研制了很多的結(jié)構(gòu)形式，來實(shí)現(xiàn)對有害空氣的過濾，因此很多的結(jié)構(gòu)的空氣凈化器就得到了廣泛的運(yùn)用。以保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量和安全，在后來的發(fā)展上HEPA的過濾器就實(shí)現(xiàn)了對空氣的凈化效果，慢慢的在美國實(shí)現(xiàn)了廣泛的運(yùn)用和市場的大規(guī)模發(fā)展。同樣在發(fā)展的過程中，很多的公司研制出了很多結(jié)構(gòu)性的空氣凈化器，所以更快的推動(dòng)了國外空氣凈化器的發(fā)展歷程。

從20世紀(jì)后期開始，空氣凈化的發(fā)展主要方向已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了多樣化的發(fā)展內(nèi)容，很多的工業(yè)上的空氣凈化器，轉(zhuǎn)變成為了辦公室和家用的凈化器。改變了單一的過濾性質(zhì)的功能，但是在霉菌孢子病毒和一些細(xì)菌的處理上還是沒用很好的效果。只是在一些家用的清潔上和空氣的凈化上起到了很大的使用性能要求?？梢愿玫娜ヌ幖抑械幕覊m、花粉、細(xì)菌和一些粉塵等。在現(xiàn)代化的發(fā)展中，國外的空氣凈化器發(fā)展的已經(jīng)很先進(jìn)了。能夠針對不同的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對不桶環(huán)境下的凈化作用。兵器在技術(shù)上的變更和改善實(shí)現(xiàn)了對空氣進(jìn)行高度凈化的能力，還增提了對空氣的處理效果，增加香味等提高空氣的質(zhì)量。更加合適人們在室內(nèi)的空氣需求，所以從國外的市場上來看，隨著技術(shù)水平的不斷提升和生活質(zhì)量的不斷需求，國外的發(fā)展大概經(jīng)理的一下三個(gè)階段的內(nèi)容，首先是空氣凈化器的起步階段，主要是在70年代的時(shí)候，在市場上開拓了空氣凈化器，并在市場上慢慢的成為了一種主流的設(shè)備。并在很多廠家的創(chuàng)新和改進(jìn)下，實(shí)現(xiàn)了更大規(guī)模的發(fā)展。但是還沒有一個(gè)很好的標(biāo)注啊和行程完成的產(chǎn)業(yè)鏈。自從進(jìn)入第二階段的發(fā)展，就進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展過程，80年代的空氣凈化已經(jīng)形成了大規(guī)模的生產(chǎn)過程，在消費(fèi)者中以得到了快速的推動(dòng)。使得消費(fèi)上有很大的提升，大大的推動(dòng)了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展過程。最后在空氣凈化器的成熟階段，在西方國家已經(jīng)成為了一種比較真有市場化的產(chǎn)品，在技術(shù)上已經(jīng)很常熟了，慢慢的在產(chǎn)品上市場了智能化的發(fā)展，在很多的城市中得到了廣泛的使用，更好的提高了人們的生活質(zhì)量，降低了空氣污染對人健康的影響，同時(shí)更好的鞏固了空氣凈化器在國外的發(fā)展水平。圖1-2：國外智能空氣凈化器1.4課題研究的主要內(nèi)容在本次的設(shè)計(jì)過程中，通過查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，針對現(xiàn)有市場上的智能空氣凈化器設(shè)計(jì)一款可以實(shí)現(xiàn)智能控制的空氣凈化器。完成其主體結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)布局和設(shè)計(jì)，在智能控制上可以選擇使用單片機(jī)或者PLC結(jié)構(gòu)完成對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在本次設(shè)計(jì)中主要完成的是空氣凈化器的進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括對進(jìn)氣和出氣窗的設(shè)計(jì)，內(nèi)部吸附和空氣處理裝置的設(shè)計(jì)，外罩結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，底座和安裝底座結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，風(fēng)扇結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等，完成總體結(jié)構(gòu)的裝配形式。從結(jié)構(gòu)上滿足對室內(nèi)空氣凈化的特點(diǎn)，節(jié)省總體結(jié)構(gòu)空間，降低室內(nèi)擺放的壓力，為提供一個(gè)干凈的室內(nèi)空氣達(dá)到本次設(shè)計(jì)的基本目的。設(shè)計(jì)的空氣凈化器，從結(jié)構(gòu)上滿足使用方便，工作工況正常，使用時(shí)間充足，設(shè)計(jì)空間限制，隨時(shí)可以去除室內(nèi)空氣異味等。達(dá)到凈化空氣和去除空氣污染雜志的特點(diǎn)。使得室內(nèi)的空氣環(huán)境比外面的更加的清晰，有益于人的呼吸和降低對人體的傷害，清除有害氣體，實(shí)現(xiàn)凈化空氣的作用，實(shí)現(xiàn)在人生精神上的清新和干凈整體的效果，有益于身心健康，完成二維結(jié)構(gòu)圖紙的繪制，最后撰寫本次凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文。對空氣凈化器在智能化設(shè)計(jì)上達(dá)到以下設(shè)計(jì)優(yōu)勢和設(shè)計(jì)的特點(diǎn)：①智能空氣凈化器能夠有效的降低凈化器工作產(chǎn)生的臭氧的濃度，有益于環(huán)境衛(wèi)生的提高。防止產(chǎn)生一些有害的氣體對人生活的環(huán)境造成二次污染。②提高空氣凈化效果，實(shí)現(xiàn)比現(xiàn)有市場上的凈化器有更好的使用價(jià)值和工作效率，滿足過濾的強(qiáng)度要求，提高風(fēng)機(jī)等組件的使用性能，從而更好的增加使用壽命。③提高控制技術(shù)，控制的過程是實(shí)現(xiàn)智能化的關(guān)鍵內(nèi)容，所以實(shí)現(xiàn)智能化的基本要求是達(dá)到電控上的重要作用，所以在設(shè)計(jì)中的結(jié)構(gòu)需要滿足對電控及程序控制等基本要求，更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測功能，達(dá)到空氣凈化的指標(biāo)，滿足靜音工作的特點(diǎn)。④提高使用壽命，空氣凈化器的使用壽命是本次設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，也是實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)性價(jià)比的重要途徑。在不增加成本的情況下，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的特點(diǎn)，降低對環(huán)境的污染。

2智能空氣凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1凈化器結(jié)構(gòu)方案的確定在本次的智能凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，通過查閱相關(guān)的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)，根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和定位的結(jié)構(gòu)形似，提出以下兩種結(jié)構(gòu)方案：方案一：設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)簡潔，以圓形的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，外觀設(shè)計(jì)簡單，內(nèi)部結(jié)構(gòu)容易整合，采用上下空氣進(jìn)入排除的過程，從底部進(jìn)氣后通過圓形的結(jié)構(gòu)內(nèi)部后從上部排除空氣，過濾裝置安裝在圓形的中部，風(fēng)扇采用圓形的結(jié)構(gòu)布置在上端，實(shí)現(xiàn)向上運(yùn)動(dòng)從頂部大大吸附后排除空氣的過程。方案二：第二個(gè)方案采用方形的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)，外形上采用圓角過渡實(shí)現(xiàn)圓潤的效果，在造型上結(jié)構(gòu)見解，空間小，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精致。進(jìn)風(fēng)窗分別置于兩端，從左邊進(jìn)氣后經(jīng)過過濾裝置，從凈化板經(jīng)過后再風(fēng)機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)從右端排出的過程。在上端蓋板上設(shè)置按鍵和開關(guān)燈結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)智能化控制的過程。通過對以上兩個(gè)設(shè)計(jì)方案的分析和研究，在本次的設(shè)計(jì)上，由于設(shè)計(jì)需要達(dá)到智能化控制的作用，所以在設(shè)計(jì)上選擇方案二進(jìn)行本次的總體結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)。2.2智能空氣凈化器的工作原理通常對空氣凈化器進(jìn)行結(jié)構(gòu)的分析，了解其工作原理，在凈化器的機(jī)器內(nèi)，設(shè)計(jì)一個(gè)告訴旋轉(zhuǎn)的微風(fēng)扇，一般簡稱為風(fēng)機(jī)，在本次的設(shè)計(jì)中采用三個(gè)風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)共同的旋轉(zhuǎn)達(dá)到空氣的流動(dòng)吸附過程。風(fēng)機(jī)的主要的作用是實(shí)現(xiàn)對空氣的循環(huán)流動(dòng)動(dòng)力作用，污染的空氣在風(fēng)機(jī)的作用下實(shí)現(xiàn)吸附后進(jìn)入凈化器，在機(jī)內(nèi)的空氣整體過濾器系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對空氣的過濾和除菌燈作用，去除各種雜物和細(xì)菌的空氣在風(fēng)機(jī)的吸附作用下從內(nèi)部流動(dòng)到排期窗結(jié)構(gòu)后排除到室內(nèi)，其關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)是磁吸及負(fù)離子吸附傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，能夠在不斷電的情況下實(shí)現(xiàn)電離的過程，在產(chǎn)生大量的電離子后再被微風(fēng)機(jī)風(fēng)扇排除，形成一個(gè)離子氣流，達(dá)到對污染的空氣的凈化和清潔的作用，才能實(shí)現(xiàn)對空氣的凈化過程?，F(xiàn)在市場上的工作方式有所不同，大概分為三種結(jié)構(gòu)形式，有被動(dòng)吸附的結(jié)構(gòu)形式和主動(dòng)吸附的結(jié)構(gòu)形式，還有一種是實(shí)現(xiàn)混合傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。在本次的設(shè)計(jì)上選擇的設(shè)計(jì)方案是風(fēng)機(jī)被動(dòng)吸附傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式，主要是在風(fēng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)下，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)機(jī)旁邊氣流的排出效果，才能更好的將外部的空氣被動(dòng)的吸入到處理凈化的裝置內(nèi)，處理好之后的空氣在風(fēng)機(jī)的風(fēng)力作用下才能達(dá)到流動(dòng)的特點(diǎn)，再通過排氣窗排除到室等環(huán)境中。2.3環(huán)境空氣質(zhì)量檢測部分在設(shè)計(jì)中對空氣凈化器的環(huán)境空氣的檢測中，可以采用使用傳感器進(jìn)行對模擬量信號(hào)檢測。該傳感器在工作上實(shí)現(xiàn)傳遞信號(hào)的作用，工作的電壓采用一般的功能性低電壓DC5V，也就是才時(shí)間節(jié)能的特點(diǎn)下采用5V的電池等工作電壓即可滿足傳感器的使用要求。其氣引腳上接一個(gè)5K偏壓工作的電阻,實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)傳感器在工作過程中的電壓的信號(hào)大小和輸出電壓的靈敏度,達(dá)到傳感器的工作原理，實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn)，提高智能化設(shè)計(jì)中對空氣檢測的效果。在信號(hào)傳動(dòng)的智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)在傳遞信號(hào)上的穩(wěn)定性和工作上的準(zhǔn)確性要求。所以在模塊設(shè)計(jì)上啟動(dòng)的電壓工作的時(shí)間在10秒左右，也就是傳遞信號(hào)上在啟動(dòng)凈化器的過程中的預(yù)熱工時(shí)間。當(dāng)傳感器在多進(jìn)入的空氣進(jìn)行檢測后，對空氣質(zhì)量進(jìn)行傳遞信號(hào)，凈化電路板裝置在接收到信號(hào)后開始對不達(dá)標(biāo)的空氣進(jìn)行處理，所以在傳感器周邊的空氣的質(zhì)量決定了凈化器智能化工作的啟動(dòng)狀態(tài)。傳感器在工作中采用的是信號(hào)轉(zhuǎn)化的特點(diǎn)，將單片機(jī)PLC等技術(shù)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化成程序后進(jìn)行設(shè)計(jì)的凈化運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)在空氣質(zhì)量污染的情況下達(dá)到自動(dòng)化工作凈化的特點(diǎn)，更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。2.4負(fù)離子空氣凈化器設(shè)備驅(qū)動(dòng)部分在本次的智能凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用的是磁吸是的工作結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在內(nèi)部采用荷電工作裝置實(shí)現(xiàn)負(fù)離子對空氣的凈化效果。整個(gè)荷電工作裝置在通過荷電正負(fù)極的電極片進(jìn)行相互傳遞磁鐵磁吸的作用。達(dá)到相互之間的電弧將空氣中攜帶的的污染物進(jìn)行去除和對細(xì)菌的消殺過程。所以在內(nèi)部設(shè)置的荷電電路板和荷電正負(fù)極在過濾和消殺上起到重要的作用，實(shí)現(xiàn)空氣凈化的作用；由于設(shè)計(jì)的負(fù)離子荷電板的空氣凈化裝置在工作中的額定工作的電壓大小為DC12V，所以在工作中的單片機(jī)不能實(shí)現(xiàn)直接通過設(shè)計(jì)部的IO口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的過程。因此在設(shè)計(jì)上需要額外的進(jìn)行設(shè)計(jì)電源，實(shí)現(xiàn)提供電壓的作用，達(dá)到對隔離板和傳動(dòng)的凈化裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，才能實(shí)現(xiàn)凈化板的工作。在本次的設(shè)計(jì)過程中，采用繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)荷電電路板，時(shí)間將單片機(jī)轉(zhuǎn)換成工作荷電的工作電壓化裝置所需要的12V電壓，保證凈化器在正常工作運(yùn)。2.5智能空氣凈化器的主體材料選擇在本次的設(shè)計(jì)上，很多的外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)部安裝結(jié)構(gòu)中，根據(jù)現(xiàn)有的市場上的材料和加工的便捷性要求。為了實(shí)現(xiàn)降低整體的重量，提高強(qiáng)度等特點(diǎn)。在本次的設(shè)計(jì)過程中選擇使用PC和PVC塑料進(jìn)行個(gè)部件的結(jié)構(gòu)材料選。在使用上具有很好的塑料力學(xué)性能和沖擊性能，達(dá)到降低重量提高強(qiáng)度的作用。在塑料零件的加工上，采用注塑成型的形似對零件加工好進(jìn)行裝配成型，設(shè)計(jì)的外形結(jié)構(gòu)形式如下圖2-1所示：圖2-1：智能空氣凈化器外觀圖3硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1空氣凈化器的磁吸負(fù)離子在家用智能空氣凈化器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用的是負(fù)離子的空氣凈化器裝置，實(shí)現(xiàn)在負(fù)離子磁鐵裝置的產(chǎn)生中達(dá)到空氣凈化的作用。主要的工作特點(diǎn)是通過荷電結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)放電進(jìn)行凈化。過濾網(wǎng)在荷電板的作用下實(shí)現(xiàn)正負(fù)極的荷電傳遞，達(dá)到底空氣中雜質(zhì)等的過濾作用。在電暈線上設(shè)置有高壓簧片，正負(fù)高壓簧片在電壓上產(chǎn)生正負(fù)高壓，鏡像高壓簧片形成負(fù)電壓，在周圍結(jié)構(gòu)空間內(nèi)形成電荷區(qū)。產(chǎn)生的大量的負(fù)離子通過空氣進(jìn)行傳遞，進(jìn)入氣流后實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量的調(diào)節(jié)的作用，達(dá)到凈化效果。當(dāng)負(fù)直流在工作的過程中通過高壓的電源接到荷電的電暈線上，感應(yīng)到電壓的對地線就開始進(jìn)行負(fù)荷電的放電工程。電暈線在周圍的環(huán)境中對空氣進(jìn)行負(fù)離子的電壓，正離子通過荷電的過程中產(chǎn)生強(qiáng)大負(fù)電壓，所以在正負(fù)荷電的電壓下，電廠被吸引在電暈線上，在正負(fù)離子的相反移動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)了部分的離子移動(dòng)到網(wǎng)狀凈化板上，在風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)下，在凈化板上處理好的空氣在吸附排出的力作用下實(shí)現(xiàn)排出的過程，起到對經(jīng)過的空氣凈化的作用，如下圖3.1所示，磁吸電離結(jié)構(gòu)示意圖。圖3.1：電暈放電示意圖3.2負(fù)離子發(fā)生器設(shè)計(jì)要求家用智能空氣凈化器的負(fù)離子發(fā)生器在濃度和臭氧的濃度上實(shí)現(xiàn)發(fā)生的性能過程。主要的結(jié)構(gòu)是負(fù)離子的濃度，因?yàn)闈舛鹊拇笮Q定著空氣凈化的效率以及凈化的效果，而臭氧的濃度的大小則決定空氣凈化器負(fù)離子發(fā)生器在工作過程總有些沒有被介入?yún)⑴c工作。所以自負(fù)離子發(fā)送器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，滿足一下設(shè)計(jì)的內(nèi)容：在凈化器的負(fù)離子濃度以及臭氧的濃度選擇上，需要滿足其濃度大小跟隨電流的變化后實(shí)現(xiàn)電壓大小的跟隨變化。在凈化工作的過程中，不改變其他的條件下，電暈線在實(shí)現(xiàn)加熱中更好的提高了負(fù)離子的數(shù)量。當(dāng)荷電板之間的電極間距減小，則負(fù)離子的數(shù)量和臭氧的濃度等跟隨減少，形成正比的工作特點(diǎn)。當(dāng)凈化的接地電極線在正負(fù)極上的間距增大后,負(fù)離子的濃度以及臭氧的濃度和電暈工作的電流下成反比。3.3空氣凈化器的控制系統(tǒng)在本次的家用智能空氣凈化器的設(shè)計(jì)上，控制系統(tǒng)采用的是PLC等控制的過程。所以在本次的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不做過多的詳細(xì)介紹。只要的內(nèi)容包括風(fēng)扇開關(guān)的控制程序，負(fù)離子空氣凈化的控制過程，報(bào)警系統(tǒng)的控制過程，傳感器等的控制。其結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)及流程大致如下圖3.2所示：圖3.2：空氣凈化控制系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖3.4風(fēng)扇的設(shè)計(jì)計(jì)算在凈化器的風(fēng)扇的選擇上，單是有了比較好的散熱片，不增加使用風(fēng)扇進(jìn)行吸附是不夠的，所以在本次的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上選擇使用安裝風(fēng)扇進(jìn)行空氣的流通，選擇采用上中下分布的并排風(fēng)扇，才有三個(gè)風(fēng)扇實(shí)現(xiàn)對空氣的流動(dòng)提供動(dòng)力作用。當(dāng)風(fēng)扇的風(fēng)力越大，則風(fēng)扇吹出來的風(fēng)力大小就會(huì)越強(qiáng)，達(dá)到的空氣的流動(dòng)的大小和流動(dòng)的速度就會(huì)越快，所以在風(fēng)扇的實(shí)現(xiàn)上達(dá)到最大轉(zhuǎn)速的時(shí)候，風(fēng)力達(dá)到最強(qiáng)，凈化器的工作效率最大。（1）風(fēng)力對自然空氣的對流力：Nu=C(Gr.Pr)n.（3-1）（2）定性溫度：tm=(tf+tw)/2

WT=1.86(Ss+4St/3+2Sb/2)Δt1.25+4σεTm3ΔT（3-2）（3）當(dāng)風(fēng)扇通風(fēng)后的風(fēng)箱風(fēng)力：

WT=1.86(Ss+4St/3+2Sb/2)Δt1.25+4σεTm3ΔT+1000uAΔT（3-3）（4）對凈化器工作的強(qiáng)迫通風(fēng)受力：WT=1.86(Ss+4St/3+2Sb/2)Δt1.25+4σεTm3ΔT+1000QfΔT（3-4）（5）v風(fēng)扇自然冷區(qū)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口的面積大小計(jì)算：Sin=Q/(7.4×10-5H×Δt1.5)（3-5）s-通風(fēng)口面積的大小，cm2Q-風(fēng)扇的散熱量，WH-風(fēng)扇的工作高度，cm，Δt=t2-t1－內(nèi)部空氣t2與外部空氣溫度t1之差℃出風(fēng)口面積為進(jìn)風(fēng)口面積的1.5-2倍（6）通風(fēng)面積:

出風(fēng)端的通風(fēng)面積：Sfan=0.785(φin2－φhub2)（3-6）

進(jìn)風(fēng)端通風(fēng)面積S=(1.1-1.5)Sfan（3-7）

S＝(1.5-2.0)(N×S模塊)

N每層模塊的總數(shù)

S模塊每一個(gè)模塊的進(jìn)風(fēng)面積

q`=Q/(0.335△T)

q`實(shí)際所需的風(fēng)量，M3/h

Q散熱量，W

△T--空氣的溫升，℃，一般為10－15℃。

結(jié)論通過對智能空氣凈化器的設(shè)計(jì)，雖然在設(shè)計(jì)的過程中整個(gè)過程比較坎坷，但是最后還是完成了整體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)內(nèi)容，達(dá)到了開題中設(shè)計(jì)的意義和目的?？諝鈨艋魇怯脕韮艋闹匾O(shè)備，在很多的生活環(huán)境中都能實(shí)現(xiàn)其重要的作用。在室內(nèi)空氣的處理上，可以實(shí)現(xiàn)在居家、醫(yī)療、工業(yè)上等環(huán)境中達(dá)到對空氣的處理和提高質(zhì)量的特點(diǎn)。還能在一些新裝修的環(huán)境下和有有毒氣體的環(huán)境中達(dá)到對空氣的無害化處理效果。在設(shè)計(jì)中遇到很多的困難，每次都在努力的進(jìn)行查閱相關(guān)的資料解決難題。在每次完成一部分的設(shè)計(jì)后都很有成就感，本次的空氣凈化器主要是設(shè)計(jì)對室內(nèi)空氣的凈化過程，整個(gè)系統(tǒng)的智能化控制采用單片機(jī)荷電電路控制的形式進(jìn)行控制。使得整體結(jié)構(gòu)形式在開發(fā)上的功能實(shí)現(xiàn)多樣化的要求。所以在整個(gè)過程中雖然很難，但是在老師和同學(xué)的幫助下很好的處理了問題。參考文獻(xiàn)[1]何人可.工業(yè)設(shè)計(jì)史.北京：北京理工大學(xué)出版社2005[2]李秀珍，曲玉峰.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)(第三版).北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000[3]趙江洪.設(shè)計(jì)心理學(xué).北京理工大學(xué)出版社.2004.1[4]何曉佑.產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序與方法(重印版).北京：中國輕工業(yè)出版社.2003[5]王明旨.產(chǎn)品設(shè)計(jì).北京：中國美術(shù)出版社1999[6]龐志成于惠力.工業(yè)造型設(shè)計(jì).哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社1995[7]