文 成都市石室中學(xué)文廟校區(qū)高2019屆7班 胡宇軒

多元防霾換氣裝置

文 成都市石室中學(xué)文廟校區(qū)高2019屆7班 胡宇軒

去年冬天，成都霧霾非常嚴(yán)重。為了改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，媽媽特意購買了空氣凈化器。但凈化空氣時，必須長時間關(guān)閉門窗，這樣又會導(dǎo)致室內(nèi)的空氣變得污濁。

雖然新風(fēng)系統(tǒng)能解決上述問題，但其安裝不僅耗資巨大，而且需在墻上打洞。打洞時會產(chǎn)生灰塵及污水，這也是很多家庭對新風(fēng)系統(tǒng)望而卻步的原因。

所以我設(shè)計了一款成本低、易安裝的多元防霾換氣裝置。

圖1結(jié)構(gòu)圖

一、結(jié)構(gòu)圖

多元防霾換氣裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示。多元防霾換氣裝置將透明的亞克力板作為主要承載結(jié)構(gòu)，只需像紗窗一樣安裝即可。在亞克力板上開出安裝防霾換氣單元的圓孔及放置電線的凹槽。亞力克板周圍設(shè)計成可充氣中空橡膠結(jié)構(gòu)，安裝完成之后，向中空橡膠結(jié)構(gòu)內(nèi)充氣即可實現(xiàn)良好密封。

為讓防霾換氣單元各自獨立工作，各單元均采用并聯(lián)方式，避免其中一個損壞時影響其他單元的工作。

圖2單元側(cè)面透視圖

防霾換氣單元由直流換氣扇和濾芯組成。換氣扇均采用直徑為12cm的圓形直流風(fēng)扇，更安全，且風(fēng)扇尺寸不大，不會太重。直流換氣扇可將室內(nèi)濁氣排出或向室內(nèi)注入新鮮空氣。

濾芯由中心的呼吸閥和周圍能過濾細(xì)小顆粒物的材質(zhì)構(gòu)成。防霾換氣單元中的換氣扇和濾芯都可取出，方便更換。

為防止大顆粒的塵埃影響濾芯的使用壽命，在單元兩側(cè)設(shè)計了初過濾棉（由可水洗的半透明材質(zhì)制成）。

呼吸閥的結(jié)構(gòu)與口罩中呼吸閥的結(jié)構(gòu)一樣，可快速排出室內(nèi)污濁的空氣。

二、工作原理

當(dāng)室內(nèi)空氣污濁時，開啟向室外抽氣的換氣扇，污濁的空氣經(jīng)過帶有呼吸閥的濾芯被抽出室外。此時呼吸閥處于開啟狀態(tài)，污濁空氣可輕易被抽出去。

當(dāng)室內(nèi)需要注入新鮮空氣時，開啟向室內(nèi)注入新鮮空氣的風(fēng)扇，室外的空氣經(jīng)初過濾棉、帶有呼吸閥的濾芯（此時呼吸閥關(guān)閉）凈化后注入室內(nèi)。

這兩個過程可設(shè)計成定時電路交替進(jìn)行，或與測量儀相連，當(dāng)二氧化碳的濃度較高時，啟動抽濁氣換氣扇，其他時間則開啟注入新鮮空氣的換氣扇。也可以通過App隨時切換。

三、創(chuàng)新點

該裝置無需改動建筑整體結(jié)構(gòu)，成本低，使用安全，維修或更換很方便。由于換氣扇的風(fēng)力不大，不會導(dǎo)致室內(nèi)氣溫的急劇下降而引起人體不適。它不僅可以用于家庭，還可用于公共場所。