劉欣雨　崔葉微　吳亞男　賈亞敏　朱思晗

摘? ?要：生活在我國(guó)西北部地區(qū)的人民，每逢冬季家家戶戶都會(huì)用火爐或土炕取暖，由于天氣變化無常，經(jīng)常刮風(fēng)會(huì)使屋內(nèi)休息人員在無法覺察的情況下出現(xiàn)一氧化碳中毒現(xiàn)象?，F(xiàn)有煙囪抽煙機(jī)采用手動(dòng)的通電方式，斷電時(shí)無法正常工作，而新型多功能防一氧化碳抽煙機(jī)對(duì)現(xiàn)有抽煙機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)和改裝：加裝了太陽能發(fā)電裝置、風(fēng)力傳感器、報(bào)警器、防水帽及自動(dòng)開關(guān)，可以很好地解決傳統(tǒng)抽煙機(jī)存在的上述缺陷與不足。該裝置設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，充分考慮了使用時(shí)間、外界有無風(fēng)以及人們的接受能力等問題，更加貼近百姓，更為實(shí)用。

關(guān)鍵詞：一氧化碳;中毒;太陽能;環(huán)保

火炕、火爐可以說是居住在中國(guó)北方地區(qū)人民面對(duì)寒冷而漫長(zhǎng)的冬季時(shí)賴以生存的取暖設(shè)施，但是當(dāng)家家戶戶都用火爐或者土炕取暖時(shí)，由于天氣變化無常，經(jīng)常刮風(fēng)使屋內(nèi)休息人員在無法察覺的情況下出現(xiàn)一氧化碳中毒現(xiàn)象，而且居民僅在做飯時(shí)會(huì)把煙囪抽煙機(jī)打開抽取飯菜產(chǎn)生的油煙，并不能完全排除一氧化碳的危害。據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，我國(guó)普通居民家庭平均每百戶人家擁有2.31臺(tái)抽煙機(jī)，據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，今后抽煙機(jī)的競(jìng)爭(zhēng)方向?qū)⒅饕性诠δ苌稀?/p>

一些居民會(huì)因習(xí)慣而忽視一氧化碳中毒的嚴(yán)重性，而且并未重視這種情況，因此市面上關(guān)于這種情況的解決方法少之又少，而新型多功能防一氧化碳抽煙機(jī)專門針對(duì)這些問題進(jìn)行研發(fā)。它結(jié)合當(dāng)代技術(shù)，研究并實(shí)現(xiàn)了諸多新功能：當(dāng)用戶需要使用火爐進(jìn)行取暖或做飯時(shí)，它接通電源總開關(guān)，再將輔助開關(guān)接通，抽煙裝置開始投入工作。當(dāng)用戶不需要使用火爐時(shí)，將輔助開關(guān)斷開。此時(shí)，若外部無風(fēng)，煙囪中的煙氣能夠自由排出，抽煙裝置停止工作。而當(dāng)外部有風(fēng)時(shí)，煙囪中的煙氣無法順利排出，風(fēng)力傳感器檢測(cè)到煙囪口上方的風(fēng)力信號(hào)，使抽煙裝置接通電源而進(jìn)行工作。與市場(chǎng)現(xiàn)有的傳統(tǒng)抽油煙機(jī)一氧化碳濃度檢測(cè)器相比，加裝在煙囪上的輔助排煙裝置十分符合市場(chǎng)對(duì)排除一氧化碳危害的要求，具有很好的市場(chǎng)可行性。

1? ? 研究意義

1.1? 研究背景

隨著社會(huì)和國(guó)家的發(fā)展，我國(guó)燃?xì)庖恢痹谧兏锱c進(jìn)步，國(guó)家“西氣東輸”工程的發(fā)展，使燃?xì)夂兔簹獾膽?yīng)用極為廣泛，普遍應(yīng)用于人們的日常生活中。尤其在東北亞地區(qū)的應(yīng)用更為廣泛，該地區(qū)的取暖方式主要是火炕，煤氣也是生活中不可或缺的一部分，煤氣的使用需要有很高的安全意識(shí)，稍不注意就可能會(huì)引起煤氣中毒事故。由此可見，一個(gè)好的抽煙排煙報(bào)警裝置必不可少。而日常抽煙機(jī)往往只在做飯時(shí)才會(huì)用到，顯然無法滿足需求。

1.2? 研究現(xiàn)狀

我們采用問卷調(diào)查的方式在陜北地區(qū)進(jìn)行了調(diào)研，通過對(duì)收集的調(diào)查問卷各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析，得到了以下分析結(jié)果。

（1）雖然人們對(duì)一氧化碳中毒現(xiàn)象都比較關(guān)注，但防范措施差。

（2）多數(shù)人不贊同24 h通電模式，認(rèn)為既費(fèi)電又不安全，希望能根據(jù)所需自動(dòng)通斷電;人們很贊同利用太陽能發(fā)電。

（3）多數(shù)人認(rèn)為很有必要加裝報(bào)警器裝置，可以有效地保障安全。因?yàn)楫?dāng)人一氧化碳中毒時(shí)，四肢無力行動(dòng)、無法開口說話，無法通知他人幫忙。

1.3? 研究意義

在我國(guó)北方農(nóng)村地區(qū)，由于氣候寒冷，祖祖輩輩都用土炕或者火爐取暖。居民通常會(huì)因?yàn)榱?xí)慣而忽略一氧化碳?xì)怏w中毒的現(xiàn)象，這也解釋了市場(chǎng)上目前關(guān)于相應(yīng)解決方案少之又少的原因。而新型一氧化碳?xì)怏w防護(hù)系統(tǒng)裝置能有效抓住這一剛需，迅速搶占市場(chǎng)，且成本比專業(yè)一氧化碳濃度檢測(cè)儀要低得多。

2? ? 產(chǎn)品簡(jiǎn)介

2.1? 技術(shù)方案

本產(chǎn)品屬于電器工程類，是一種加裝在煙囪上的輔助排煙裝置。由于傳統(tǒng)的煙囪抽煙機(jī)是手動(dòng)通電，斷電時(shí)無法工作，所以僅在做飯時(shí)用戶才接通電源使其開始工作，。但由于天氣變化無常，刮風(fēng)現(xiàn)象隨時(shí)發(fā)生，抽煙機(jī)可能會(huì)在居民午休或夜深熟睡等時(shí)間停止工作，此時(shí)一氧化碳中毒的可能性最大。因抽煙機(jī)無法做到24 h通電工作，因此我們?cè)O(shè)計(jì)了該產(chǎn)品。

設(shè)計(jì)組在煙囪上加裝抽煙裝置，在煙囪口上方設(shè)置風(fēng)力傳感器;抽煙裝置、風(fēng)力傳感器與總電源串聯(lián)，串聯(lián)形成的回路中設(shè)有電源總開關(guān)。風(fēng)力傳感器并聯(lián)輔助開關(guān)。當(dāng)電源總開關(guān)和輔助開關(guān)都接通時(shí)，抽煙裝置進(jìn)行工作，若輔助開關(guān)斷開，而風(fēng)力傳感器檢測(cè)到煙囪口上方的風(fēng)力信號(hào)，也能夠使抽煙裝置開始工作。

抽煙裝置包括電機(jī)和安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的風(fēng)葉，風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)范圍等同于煙囪的口徑。煙囪口設(shè)有底座，通過底座上的支架倒立安裝電機(jī)。

底座采用口徑等同于煙囪口的環(huán)形件，支架是向上斜拉的若干根剛性筋條，電機(jī)通過剛性筋條固定于煙囪口的正上方。

電機(jī)上方設(shè)有防雨帽，其口徑大于煙囪倒扣碗型。風(fēng)力傳感器設(shè)置在防雨帽碗底的頂部。

2.2? 附圖說明

其中，1-抽煙裝置;2-風(fēng)力傳感器;3-電源總開關(guān);4-輔助開關(guān);5-防雨帽;6-煙囪;7-風(fēng)葉;8-電機(jī);9-支架;10-底座;11-煙囪口。

2.3? 使用方法

（1）將本產(chǎn)品的底座10安裝在煙囪口11處，使防水帽5的頂部朝上，防水帽5能夠防止雨水進(jìn)入煙囪6。

（2）接通電源總開關(guān)3，使總電源接通，當(dāng)用火爐取暖、做飯時(shí)，再將輔助開關(guān)4接通，抽煙裝置1開始工作;取暖、做飯結(jié)束后，將輔助開關(guān)4斷開，抽煙裝置1則停止工作。當(dāng)煙囪口11有風(fēng)刮動(dòng)時(shí)，由于風(fēng)力傳感器2的作用，抽煙裝置1會(huì)自動(dòng)開啟，起到抽煙的作用，防止室內(nèi)人員出現(xiàn)一氧化碳?xì)怏w中毒。

2.4? 創(chuàng)新點(diǎn)

2.4.1? 自動(dòng)通電

平時(shí)用太陽能作為電源，當(dāng)太陽能電源不足時(shí)自動(dòng)切換到交流220 V電壓，以保證裝置24 h通電。同時(shí)，在我國(guó)西部地區(qū)廣袤嚴(yán)寒、地形多樣和居住分散的現(xiàn)實(shí)條件下，光伏發(fā)電具有安全可靠、無噪聲、無污染、制約少、故障率低、維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，起非常獨(dú)特的作用。

2.4.2? 防一氧化碳中毒

在抽煙機(jī)上安裝了風(fēng)力傳感器，無風(fēng)時(shí)作為一般的抽煙機(jī)，有風(fēng)刮動(dòng)時(shí)風(fēng)力傳感器開始工作，自動(dòng)接通抽煙機(jī)電源使抽煙機(jī)開始工作，抽出煙囪中的煙，排除一氧化碳。

2.4.3? 防雨水帽保護(hù)裝置

因設(shè)有防水帽，可以有效防止雨水進(jìn)入煙囪，保護(hù)電機(jī)不被雨水腐蝕。

2.4.4? 安裝報(bào)警器

深夜有風(fēng)刮動(dòng)時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致居民有一氧化碳中毒的危險(xiǎn)，此時(shí)報(bào)警器開始工作，提醒居民注意防范。

成本相較于專業(yè)的一氧化碳濃度檢測(cè)儀有明顯優(yōu)勢(shì);采用太陽能發(fā)電。

3? ? 結(jié)語

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技創(chuàng)新、綠色環(huán)保已經(jīng)成為社會(huì)發(fā)展的潮流，在此大格局下，本產(chǎn)品擁有自身的突出優(yōu)勢(shì)。本產(chǎn)品平時(shí)用太陽能作為電源，當(dāng)太陽能電源不足時(shí)會(huì)自動(dòng)切換到交流220 V電壓。最大限度地節(jié)省能源，又不影響抽煙機(jī)的正常工作;在抽煙機(jī)上安裝了風(fēng)力傳感器，當(dāng)無風(fēng)時(shí)作為普通抽煙機(jī)工作;當(dāng)有風(fēng)刮動(dòng)時(shí)風(fēng)力傳感器開始工作，自動(dòng)接通抽煙機(jī)電源，抽煙機(jī)開始抽出煙囪中的煙，排除一氧化碳;安裝有報(bào)警器，當(dāng)深夜刮風(fēng)給人們帶來中毒隱患時(shí)，報(bào)警器又會(huì)在風(fēng)的作用下啟動(dòng)，從而提醒人們及時(shí)防范。本產(chǎn)品與傳統(tǒng)的抽煙機(jī)相比，不但省時(shí)省力，安全性能也相對(duì)更高，尤其結(jié)合一些地區(qū)的特色天氣，市場(chǎng)潛力與前景值得期盼。

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