劉欣雨　崔葉微　吳亞男　賈亞敏　朱思晗

摘? ?要：生活在我國西北部地區(qū)的人民，每逢冬季家家戶戶都會用火爐或土炕取暖，由于天氣變化無常，經(jīng)常刮風(fēng)會使屋內(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。現(xiàn)有煙囪抽煙機(jī)采用手動的通電方式，斷電時無法正常工作，而新型多功能防一氧化碳抽煙機(jī)對現(xiàn)有抽煙機(jī)進(jìn)行了重新設(shè)計和改裝：加裝了太陽能發(fā)電裝置、風(fēng)力傳感器、報警器、防水帽及自動開關(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)計簡單，充分考慮了使用時間、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北方地區(qū)人民面對寒冷而漫長的冬季時賴以生存的取暖設(shè)施，但是當(dāng)家家戶戶都用火爐或者土炕取暖時，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會把煙囪抽煙機(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)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計，我國普通居民家庭平均每百戶人家擁有2.31臺抽煙機(jī)，據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，今后抽煙機(jī)的競爭方向?qū)⒅饕性诠δ苌稀?/p>

一些居民會因習(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)專門針對這些問題進(jìn)行研發(fā)。它結(jié)合當(dāng)代技術(shù)，研究并實現(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，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，將輔助開關(guān)斷開。此時，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，煙囪中的煙氣無法順利排出，風(fēng)力傳感器檢測到煙囪口上方的風(fēng)力信號，使抽煙裝置接通電源而進(jìn)行工作。與市場現(xiàn)有的傳統(tǒng)抽油煙機(jī)一氧化碳濃度檢測器相比，加裝在煙囪上的輔助排煙裝置十分符合市場對排除一氧化碳危害的要求，具有很好的市場可行性。

1? ? 研究意義

1.1? 研究背景

隨著社會和國家的發(fā)展，我國燃?xì)庖恢痹谧兏锱c進(jìn)步，國家“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，稍不注意就可能會引起煤氣中毒事故。由此可見，一個好的抽煙排煙報警裝置必不可少。而日常抽煙機(jī)往往只在做飯時才會用到，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，通過對收集的調(diào)查問卷各個選項進(jìn)行分析，得到了以下分析結(jié)果。

（1）雖然人們對一氧化碳中毒現(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)為既費電又不安全，希望能根據(jù)所需自動通斷電;人們很贊同利用太陽能發(fā)電。

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

1.3? 研究意義

在我國北方農(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。居民通常會因為習(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，且成本比專業(yè)一氧化碳濃度檢測儀要低得多。

2? ? 產(chǎn)品簡介

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)是手動通電，斷電時無法工作，所以僅在做飯時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)象隨時發(fā)生，抽煙機(jī)可能會在居民午休或夜深熟睡等時間停止工作，此時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，因此我們設(shè)計了該產(chǎn)品。

設(shè)計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，抽煙裝置進(jìn)行工作，若輔助開關(guān)斷開，而風(fēng)力傳感器檢測到煙囪口上方的風(fēng)力信號，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，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)刮動時，由于風(fēng)力傳感器2的作用，抽煙裝置1會自動開啟，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

2.4.1? 自動通電

平時用太陽能作為電源，當(dāng)太陽能電源不足時自動切換到交流220 V電壓，以保證裝置24 h通電。同時，在我國西部地區(qū)廣袤嚴(yán)寒、地形多樣和居住分散的現(xiàn)實條件下，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)簡便等優(yōu)點，起非常獨特的作用。

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)時作為一般的抽煙機(jī)，有風(fēng)刮動時風(fēng)力傳感器開始工作，自動接通抽煙機(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? 安裝報警器

深夜有風(fēng)刮動時，可能會導(dǎo)致居民有一氧化碳中毒的危險，此時報警器開始工作，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儀有明顯優(yōu)勢;采用太陽能發(fā)電。

3? ? 結(jié)語

隨著時代的發(fā)展，科技創(chuàng)新、綠色環(huán)保已經(jīng)成為社會發(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。本產(chǎn)品平時用太陽能作為電源，當(dāng)太陽能電源不足時會自動切換到交流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)時作為普通抽煙機(jī)工作;當(dāng)有風(fēng)刮動時風(fēng)力傳感器開始工作，自動接通抽煙機(jī)電源，抽煙機(jī)開始抽出煙囪中的煙，排除一氧化碳;安裝有報警器，當(dāng)深夜刮風(fēng)給人們帶來中毒隱患時，報警器又會在風(fēng)的作用下啟動，從而提醒人們及時防范。本產(chǎn)品與傳統(tǒng)的抽煙機(jī)相比，不但省時省力，安全性能也相對更高，尤其結(jié)合一些地區(qū)的特色天氣，市場潛力與前景值得期盼。

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