新型多功能防一氧化碳抽烟机
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摘 要：生活在我国西北部地区的人民，每逢冬季家家户户都会用火炉或土炕取暖，由于天气变化无常，经常刮风会使屋内休息人员在无法觉察的情况下出现一氧化碳中毒现象。现有烟囱抽烟机采用手动的通电方式，断电时无法正常工作，而新型多功能防一氧化碳抽烟机对现有抽烟机进行了重新设计和改装：加装了太阳能发电装置、风力传感器、报警器、防水帽及自动开关，可以很好地解决传统抽烟机存在的上述缺陷与不足。该装置设计简单，充分考虑了使用时间、外界有无风以及人们的接受能力等问题，更加贴近百姓，更为实用。
关键词：一氧化碳;中毒;太阳能;环保
火炕、火炉可以说是居住在中国北方地区人民面对寒冷而漫长的冬季时赖以生存的取暖设施，但是当家家户户都用火炉或者土炕取暖时，由于天气变化无常，经常刮风使屋内休息人员在无法察觉的情况下出现一氧化碳中毒现象，而且居民仅在做饭时会把烟囱抽烟机打开抽取饭菜产生的油烟，并不能完全排除一氧化碳的危害。据国家统计局统计，我国普通居民家庭平均每百户人家拥有2.31台抽烟机，据业内人士分析，今后抽烟机的竞争方向将主要集中在功能上。
一些居民会因习惯而忽视一氧化碳中毒的严重性，而且并未重视这种情况，因此市面上关于这种情况的解决方法少之又少，而新型多功能防一氧化碳抽烟机专门针对这些问题进行研发。它结合当代技术，研究并实现了诸多新功能：当用户需要使用火炉进行取暖或做饭时，它接通电源总开关，再将辅助开关接通，抽烟装置开始投入工作。当用户不需要使用火炉时，将辅助开关断开。此时，若外部无风，烟囱中的烟气能够自由排出，抽烟装置停止工作。而当外部有风时，烟囱中的烟气无法顺利排出，风力传感器检测到烟囱口上方的风力信号，使抽烟装置接通电源而进行工作。与市场现有的传统抽油烟机一氧化碳浓度检测器相比，加装在烟囱上的辅助排烟装置十分符合市场对排除一氧化碳危害的要求，具有很好的市场可行性。
1 研究意义
1.1 研究背景
随着社会和国家的发展，我国燃气一直在变革与进步，国家“西气东输”工程的发展，使燃气和煤气的应用极为广泛，普遍应用于人们的日常生活中。尤其在东北亚地区的应用更为广泛，该地区的取暖方式主要是火炕，煤气也是生活中不可或缺的一部分，煤气的使用需要有很高的安全意识，稍不注意就可能会引起煤气中毒事故。由此可见，一个好的抽烟排烟报警装置必不可少。而日常抽烟机往往只在做饭时才会用到，显然无法满足需求。
1.2 研究现状
我们采用问卷调查的方式在陕北地区进行了调研，通过对收集的调查问卷各个选项进行分析，得到了以下分析结果。
（1）虽然人们对一氧化碳中毒现象都比较关注，但防范措施差。
（2）多数人不赞同24 h通电模式，认为既费电又不安全，希望能根据所需自动通断电;人们很赞同利用太阳能发电。
（3）多数人认为很有必要加装报警器装置，可以有效地保障安全。因为当人一氧化碳中毒时，四肢无力行动、无法开口说话，无法通知他人帮忙。
1.3 研究意义
在我国北方农村地区，由于气候寒冷，祖祖辈辈都用土炕或者火炉取暖。居民通常会因为习惯而忽略一氧化碳气体中毒的现象，这也解释了市场上目前关于相应解决方案少之又少的原因。而新型一氧化碳气体防护系统装置能有效抓住这一刚需，迅速抢占市场，且成本比专业一氧化碳浓度检测仪要低得多。
2 产品简介
2.1 技术方案
本产品属于电器工程类，是一种加装在烟囱上的辅助排烟装置。由于传统的烟囱抽烟机是手动通电，断电时无法工作，所以仅在做饭时用户才接通电源使其开始工作，。但由于天气变化无常，刮风现象随时发生，抽烟机可能会在居民午休或夜深熟睡等时间停止工作，此时一氧化碳中毒的可能性最大。因抽烟机无法做到24 h通电工作，因此我们设计了该产品。
设计组在烟囱上加装抽烟装置，在烟囱口上方设置风力传感器;抽烟装置、风力传感器与总电源串联，串联形成的回路中设有电源总开关。风力传感器并联辅助开关。当电源总开关和辅助开关都接通时，抽烟装置进行工作，若辅助开关断开，而风力传感器检测到烟囱口上方的风力信号，也能够使抽烟装置开始工作。
抽烟装置包括电机和安装在电机转轴上的风叶，风叶旋转范围等同于烟囱的口径。烟囱口设有底座，通过底座上的支架倒立安装电机。
底座采用口径等同于烟囱口的环形件，支架是向上斜拉的若干根刚性筋条，电机通过刚性筋条固定于烟囱口的正上方。
电机上方设有防雨帽，其口径大于烟囱倒扣碗型。风力传感器设置在防雨帽碗底的顶部。
2.2 附图说明
其中，1-抽烟装置;2-风力传感器;3-电源总开关;4-辅助开关;5-防雨帽;6-烟囱;7-风叶;8-电机;9-支架;10-底座;11-烟囱口。
2.3 使用方法
（1）将本产品的底座10安装在烟囱口11处，使防水帽5的顶部朝上，防水帽5能够防止雨水进入烟囱6。
（2）接通电源总开关3，使总电源接通，当用火炉取暖、做饭时，再将辅助开关4接通，抽烟装置1开始工作;取暖、做饭结束后，将辅助开关4断开，抽烟装置1则停止工作。当烟囱口11有风刮动时，由于风力传感器2的作用，抽烟装置1会自動开启，起到抽烟的作用，防止室内人员出现一氧化碳气体中毒。
2.4 创新点
2.4.1 自动通电
平时用太阳能作为电源，当太阳能电源不足时自动切换到交流220 V电压，以保证装置24 h通电。同时，在我国西部地区广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，起非常独特的作用。 2.4.2 防一氧化碳中毒
在抽烟机上安装了风力传感器，无风时作为一般的抽烟机，有风刮动时风力传感器开始工作，自动接通抽烟机电源使抽烟机开始工作，抽出烟囱中的烟，排除一氧化碳。
2.4.3 防雨水帽保护装置
因设有防水帽，可以有效防止雨水进入烟囱，保护电机不被雨水腐蚀。
2.4.4 安装报警器
深夜有风刮动时，可能会导致居民有一氧化碳中毒的危险，此时报警器开始工作，提醒居民注意防范。
成本相较于专业的一氧化碳浓度检测仪有明显优势;采用太阳能发电。
3 结语
随着时代的发展，科技创新、绿色环保已经成为社会发展的潮流，在此大格局下，本产品拥有自身的突出优势。本产品平时用太阳能作为电源，当太阳能电源不足时会自动切换到交流220 V电压。最大限度地节省能源，又不影响抽烟机的正常工作;在抽烟机上安装了风力传感器，当无风时作为普通抽烟机工作;当有风刮动时风力传感器开始工作，自动接通抽烟机电源，抽烟机开始抽出烟囱中的烟，排除一氧化碳;安装有报警器，当深夜刮风给人们带来中毒隐患时，报警器又会在风的作用下启动，从而提醒人们及时防范。本产品与传统的抽烟机相比，不但省时省力，安全性能也相对更高，尤其结合一些地区的特色天气，市场潜力与前景值得期盼。
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