一种进排风一体化的智能换气机及使用方法

本发明涉及换气机设备技术领域，具体涉及一种进排风一体化的智能换气机及使用方法。

背景技术：

随着现如今绿色环保意识的深入，人们对室内空气品质有了更高的追求，从而对换气机的功能也有了更高的要求。

换气机主要是为了进行室内外空气的交换，人们对它的改进也通常是通过电路设计实现其智能化，就像有的换气扇可以检测室内一氧化碳浓度，并在其超标时自动开启从而保证生命安全，但室内影响人体健康的污染物通常不止一种，比如二氧化碳和固体颗粒物，长期处于其浓度超标的环境中也会对健康产生危害，二氧化碳浓度超标需要进气，固体颗粒物浓度超标需要排气，但目前市面上的换气机大都是或进风或排风的单一功能产品。虽然也有专利意识到这个问题，但其只是将两个风机放在一个大容器内，其中一个正放，一个反放，但这和在室内安装两个风机没什么太大区别，浪费资源。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

技术实现要素：

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种进排风一体化的智能换气机，包括扇叶、内圈、外圈、转向电机、驱动电机，所述内圈设置在所述外圈内，且所述内圈和所述外圈同轴设置；所述扇叶与所述内圈、所述外圈均连接，且所述扇叶以所述内圈的轴线为中心环形径向均布；所述内圈与所述转向电机连接；所述外圈与所述驱动电机连接。

较佳的，所述内圈的圆弧面上设置有斜轨道，所述外圈的圆弧面上设置有半圆形轨道，所述斜轨道与所述半圆形轨道一一对应设置。

较佳的，所述扇叶设置有圆弧体和圆柱体，所述圆柱体设置在所述圆弧体远离所述扇叶的一侧，所述圆柱体远离所述圆弧体的一端设置有限位块。

较佳的，所述圆弧体设置在所述半圆形轨道内，所述圆柱体设置在所述斜轨道内，所述圆弧体在所述半圆形轨道内沿所述半圆形轨道的延伸方向自由移动，所述圆柱体在所述斜轨道内沿所述斜轨道的延伸方向自由移动。

较佳的，所述圆弧体的圆弧中心设置在所述圆柱体的轴线上，所述圆弧体的圆弧半径和所述半圆形轨道的圆弧半径一致，且所述圆弧体和所述半圆形轨道同圆心。

较佳的，所述限位块设置为球体，且所述限位块的直径大于所述斜轨道的宽度。

较佳的，所述进排风一体化的智能换气机还包括内圈电机驱动部、外圈电机驱动部、arm主控部、pm2.5传感器、二氧化碳传感器，所述转向电机与所述内圈电机驱动部连接；所述驱动电机与所述外圈电机驱动部连接，所述内圈电机驱动部和所述外圈电机驱动部与所述arm主控部相连，所述二氧化碳传感器和所述pm2.5传感器与所述arm主控部相连。

较佳的，所述进排风一体化的智能换气机还包括wife模块、显示器、蜂鸣报警器，所述wife模块、所述显示器和所述蜂鸣报警器均与所述arm主控部相连。

较佳的，所述转向电机的扭矩小于所述驱动电机的扭矩。

较佳的，一种所述进排风一体化的智能换气机的使用方法，当所述二氧化碳传感器检测到室内二氧化碳浓度超过900ppm时，将信号传递给所述arm主控，所述arm主控分析信号并传递给所述蜂鸣报警器、所述wife模块、所述显示器和所述内圈电机驱动部及所述外圈电机驱动部，所述蜂鸣报警器报警提示用户，所述wife模块将信号传递给用户手机，所述显示器显示二氧化碳浓度信息，所述内圈电机驱动部带动所述转向电机启动，所述内圈旋转带动所述扇叶旋转换向至出风面朝向室内，所述外圈电机驱动部带动所述驱动电机启动，使所述扇叶转动出风；

当所述pm2.5传感器检测到室内固体颗粒物浓度超过75μg/m³时，将信号传递给所述arm主控，所述arm主控分析信号并传递给所述蜂鸣报警器、所述wife模块、所述显示器和所述内圈电机驱动部及所述外圈电机驱动部，所述蜂鸣报警器报警提示用户，所述wife模块将信号传递给用户手机，所述显示器显示pm2.5浓度信息，所述内圈电机驱动部带动所述转向电机启动，所述内圈旋转带动所述扇叶旋转换向至出风面朝向室外，接着所述外圈电机驱动部带动所述驱动电机启动，使所述扇叶转动出风。

与现有技术比较本发明的有益效果在于：1，本发明的旋向装置通过内外圈轨道设计可以改变扇叶出风面的朝向，从而可以转换进排风模式实现双效换气；2，本发明通过安装二氧化碳传感器和pm2.5传感器实时监测室内空气质量，做到同时控制室内不同种类的污染物3，本发明通过电路设计，能够根据室内空气状况实现风机自动进风或排风，实现智能控制、实时检测和显示。

附图说明

图1为所述进排风一体化的智能换气机的系统连接图；

图2为所述进排风一体化的智能换气机的风机结构图；

图3为所述内圈的结构图；

图4为所述外圈的结构图；

图5为所述扇叶的结构图；

图6为所述进排风一体化的智能换气机的系统控制框图；

图7为所述进排风一体化的智能换气机的控制系统原理图。

图中数字表示：

1-扇叶；2-圆柱体；3-圆弧体；4-内圈；5-斜轨道；6-外圈；7-半圆形轨道；8-转向电机；9-驱动电机；10-内圈电机驱动部；11-外圈电机驱动部；12-arm主控部；13-pm2.5传感器；14-二氧化碳传感器；15-wife模块；16-显示器；17-蜂鸣报警器。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

如图1至图5所示，图1为所述进排风一体化的智能换气机的系统连接图；图2为所述进排风一体化的智能换气机的风机结构图；图3为所述内圈的结构图；图4为所述外圈的结构图；图5为所述扇叶的结构图；本发明所述进排风一体化的智能换气机包括扇叶1、内圈4、外圈6、转向电机8、驱动电机9。所述内圈4设置在所述外圈6内，且所述内圈4和所述外圈6同轴设置；所述扇叶1与所述内圈4、所述外圈6均连接，且所述扇叶1以所述内圈4的轴线为中心环形径向均布；所述内圈4与所述转向电机8连接；所述外圈6与所述驱动电机9连接。

具体的，所述内圈4的圆弧面上设置有斜轨道5，所述外圈6的圆弧面上设置有半圆形轨道7，所述斜轨道5与所述半圆形轨道7一一对应设置。

所述扇叶1设置有圆弧体3和圆柱体2，所述圆柱体2设置在所述圆弧体3远离所述扇叶1的一侧，所述圆柱体2远离所述圆弧体3的一端设置有限位块。较佳的，所述限位块可通过螺孔螺纹连接在所述圆柱体2的端部，从而实现对所述扇叶1在径向方向的限位。所述圆弧体3设置在所述半圆形轨道7内，所述圆柱体2设置在所述斜轨道5内，所述圆弧体2在所述半圆形轨道7内沿所述半圆形轨道7的延伸方向自由移动，所述圆柱体2在所述斜轨道5内沿所述斜轨道5的延伸方向自由移动。

一般的，所述圆弧体3的圆弧中心设置在所述圆柱体2的轴线上，所述圆弧体3的圆弧半径和所述半圆形轨道7的圆弧半径一致，且所述圆弧体3和所述半圆形轨道7同圆心。

较佳的，所述限位块一般设置为球体，且所述限位块的直径大于所述斜轨道5的宽度，在实现所述限位块限位效果的同时，保证所述圆柱体2在所述斜轨道5内旋转且移动时，所述限位块在所述内圈4内壁上自由滑动。

较佳的，所述进排风一体化的智能换气机还包括内圈电机驱动部10、外圈电机驱动部11、arm主控部12、pm2.5传感器13、二氧化碳传感器14、wife模块15、显示器16、蜂鸣报警器17。所述转向电机8与所述内圈电机驱动部10连接；所述驱动电机9与所述外圈电机驱动部11连接，所述内圈电机驱动部10和所述外圈电机驱动部11与所述arm主控部12相连。所述二氧化碳传感器14和所述pm2.5传感器13与所述arm主控部12相连；所述wife模块15、所述显示器16和所述蜂鸣报警器17均与所述arm主控部12相连。

控制所述内圈4的是所述转向电机8，其为小扭矩电机；控制所述外圈6的是所述驱动电机9，为大扭矩电机；所述转向电机8启动，所述驱动电机9不动，可以使所述扇叶1在所述斜轨道5和所述半圆形轨道7的相对运动下换转方向，而当所述驱动电机9启动时，由于带载能力强会带动所述转向电机8同步转动，从而使所述内圈4和所述外圈6同步运转，所述进排风一体化的智能换气机开始进/排风。

当需要转换进排风模式时，所述内圈4旋转，所述外圈6固定不动，此时所述扇叶1在所述斜轨道5的推动及所述半圆形轨道7的限制下旋转60°改变了出风面的朝向，从而改变了进排风的状态。

当所述二氧化碳传感器14检测到室内二氧化碳浓度超过900ppm时，所述扇叶1出风面转向室内，从室外进风稀释室内二氧化碳浓度；当所述pm2.5传感器13检测到室内pm2.5浓度超过75μg/m³时，所述扇叶1出风面转向室外，将室内污浊空气排至室外。

所述二氧化碳传感器14和所述pm2.5传感器13检测到信号后传递给所述arm主控部12，所述arm主控部12分析信号并传递给所述电机驱动，控制所述一种进排风一体化的智能换气机，同时所述arm主控部12将信号传递给所述wife模块15、所述显示器16、所述蜂鸣报警器17以提醒用户并与用户信息共享。

如图6、图7所示，图6为所述进排风一体化的智能换气机的系统控制框图；图7为所述进排风一体化的智能换气机的控制系统原理图。当所述二氧化碳传感器14检测到室内二氧化碳浓度超过900ppm时，将信号传递给所述arm主控12，所述arm主控12分析信号并传递给所述蜂鸣报警器17、所述wife模块15、所述显示器16和所述内圈电机驱动部10及外圈电机驱动部11，此时，所述蜂鸣报警器17报警提示用户，所述wife模块15将信号传递给用户手机，所述显示器16显示二氧化碳浓度信息，所述内圈电机驱动部10带动所述转向电机8启动，此时所述内圈4旋转60°带动所述扇叶1旋转换向至出风面朝向室内，接着所述外圈电机驱动部11带动所述驱动电机9启动，此时足够的动力带动内外圈同步转动，从而使所述扇叶1转动出风。

当所述pm2.5传感器13检测到室内固体颗粒物浓度超过75μg/m³时，将信号传递给所述arm主控12，所述arm主控12分析信号并传递给所述蜂鸣报警器17、所述wife模块15、所述显示器16和所述内圈电机驱动部10及外圈电机驱动部11，此时，所述蜂鸣报警器15报警提示用户，所述wife模块15将信号传递给用户手机，所述显示器16显示pm2.5浓度信息，所述内圈电机驱动部10带动所述转向电机8启动，此时所述内圈4旋转60°带动所述扇叶1旋转换向至出风面朝向室外，接着所述外圈电机驱动部11带动所述驱动电机9启动，此时足够的动力带动内外圈同步转动，从而使所述扇叶1转动出风。

所述转向电机8为扭矩小的步进电机，所述驱动电机9为大扭矩伺服电机，本发明通过所述驱动电机9带动所述转向电机8同时转动的方式进行换气操作，如图3和图4，当所述圆柱体2位于所述斜轨道5上端，所述圆弧体3位于所述半圆形轨道7上方，所述扇叶1位于第一位置，所述驱动电机9不动使所述外圈6不动，同时所述转向电机8带动所述内圈4从右向左的逆时针旋转，实现换向。在通过所述转向电机8调节后，当所述圆柱体2位于所述斜轨道5下端，所述圆弧体3位于所述半圆形轨道7下方，所述扇叶1位于第二位置，第一位置向第二位置为所述扇叶1转动了近60度，所述驱动电机9需带动所述外圈6从左向右的顺时针旋转，同时所述转向电机8带动所述内圈4从左向右的顺时针旋转，此时所述转向电机8的扭矩需小于所述驱动电机9扭矩才可保证所述外圈6和所述内圈4不相对转动，从而避免所述圆柱体2和所述圆弧体3上移，以稳定所述圆柱体2在所述斜轨道5的下端位置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。