#原创新人#雾霾又来了 ------ 为了家人,帝都奶爸自制暴力除霾净化器
不知不觉,我家TWINS已经快5岁了,我也在家当了快5年的奶爸。。。
时间长了发现不光滤芯是个坑,效果也一般,空气质量传感器还失灵了,后来又买了2台松下的净化器
感觉都是一个路子,功率太低,完全不适应帝都爆表的天气,雾霾一来,孩子就咳嗽,感觉没什么效果。自从了解到FFU这个东西以后,赶紧入了2台,发现确实效果无敌,家里复式,每层88平米左右,楼上楼下各一台,外面爆表家里只有10几,也赶紧给家里老人买了FFU。从此以后孩子的咳嗽也基本没有了,以前是只要雾霾肯定咳嗽,真是太棒了。虽然FFU效果好,但是在使用过程中还是发现了一些问题:
1. 外观太丑,体积太大,轮子不稳,担心小孩子顽皮推到砸伤什么的。
2. 风向不能调整,直吹,只能前面出风,家里老人有风湿,不能吹风,小孩也不能直吹。
3. 滤芯材料良莠不齐,我家这台买的比较早,虽说是PP滤芯,但是刚买来的时候还是很大的味道,类似塑料的味道,在阳台上整整吹了一周才拿进来用,确实不太方便
4. 不带雾霾检测和自动控制功能,不够智能。
于是萌生了自己DIY一台净化器的想法,本人虽是计算机专业,但是主要从事软件方面研发,后来也做过一段时间的移动医疗和智能穿戴也就1年左右,以下完全是个人兴趣使然,肯定不够专业,请专家多提宝贵意见。
既然想好了,说干就干,先把FFU拆解了: 核心部件就是220V交流离心风机,三档调速,国产PP滤芯,镀锌板喷塑外壳。
首先是造型和结构,参考了市面上的各种净化器以后,我决定采用圆柱造型,下部360度进风和顶部出风的结构,这样就避免了直吹人的问题,而且更加有利于室内空气循环。然后是其它核心部件:
1. 风机:目前国内FFU绝大多数采用的是交流离心式风机,高中低三档,最大风量在1500立方米每小时。根据这个标准,我购买了一台台湾品牌的风机,当然为了更加高效,我选择了风量为1800立方米每小时的型号。
2. 高效HEPA滤芯:目前来说过滤效果最好的是玻纤滤芯,能够达到H13过滤效果,著名的IQAir就是采用的这种滤芯,但是玻纤滤芯的问题是材质比较脆,风阻大,运输要求高,在破碎情况下有玻纤扩散出来的风险,对人体有害。对PM2.5来说,H11的国产PP覆膜材料完全可以胜任,但是要解决新滤芯异味的问题。
3. 初效和活性炭:初效滤芯还是很有必要的,可大大延长高效滤芯的寿命,我决定采用尼龙网初效过滤。关于活性炭滤芯,活性炭滤芯吸附饱和以后就必须更换,如不及时更换还有二次污染的问题,可以采用单独购买活性炭包来替代,而且定期晾晒也很方便,价格也更实惠多了。
4. PM2.5检测仪:采用著名的NodeMCU+攀藤G5激光传感器组合,WIFI+MQTT物联网协议实现远程控制和实时数据同步,rf 315m遥控模块实现和净化器联动。
结构设计设计必然是著名的SolidWorks了,恶补了一周的网上视频教程,发现Solidworks果然名不虚传,太方便了。 以下是第一版处男作品,请高手勿喷,因为开始找到的加工厂设备不齐,只好先出了一个方形的样品。等了半个多月,终于做完了,可是喷塑的时候发现没有白色,只好先喷了一个蓝色。。。
还没喷漆的样子
组装起来测试,过滤效果不错,但是感觉造型始终不如圆柱的好呢。没办法,继续寻找加工厂吧。功夫不负有心人,终于找到了一家加工厂设备齐全,赶紧改圆柱的图,等了不到一个月,终于出了样机,开始测试。
激光切割出来的零件
正在焊接
拼起来看看
后倾离心风机,铝合金叶轮
喷塑完毕
与此同时,定制的PP滤芯也到了,PP滤芯采用了足足15平米的PP覆膜滤纸,还有定制的尼龙初效,赶紧组装起来走起。经过一顿测试,发现过滤效果基本达到预期,还是存在一些问题,首先是噪音较大,没办法交流电机只有三档,最低档档位转速较高。其次是电机存在不明异响,多次和厂家沟通后,厂家又发过2台电机测试,发现是这批次的通病,这时候厂家建议试试直流的电机,直流电机是无极调速,风量比交流的还大,而且更加省电。马上更改结构,定制直流风机控制模块。半个月后新的直流风机到了,遥控模块样品也收到了。测试效果比较满意,遥控设计了7档调速,噪音问题基本解决,结构上也调整了出风口的造型,降低了风噪。净化器主体基本成型。采用PM2.5检测仪器和净化器分离的方式,可以更加精确的反应出室内PM2.5浓度。
成品
和FFU对比一下
接下来就是PM2.5检测仪的开发了。核心采用NodeMCU模块,OLED显示模块,传感器采用目前主流的攀藤G5激光传感器,rf315m遥控发射模块。后台采用亚马逊AWS云平台,通过MQTT协议进行数据的同步和远程控制。具体过程必须是充满艰辛,又看了几天的AD视频教程,结果还是对PCB的设计使用一头雾水,没办法只能交学费了,马云家找了工程师代画PCB。PCB画好以后就是外壳设计了,还是Solidworks,三下五除二搞定了亚克力面板。又用了一周的时间使用Arduino开发驱动,在亚马逊AWS上搭建了MQTT服务器,PostgresSQL数据库服务器,用JAVA开发了一个多线程MQTT后台转存数据库程序。
PCB打板完毕后,赶紧拿起了电烙铁组装一台样机,刷入驱动,运气不错,没发现什么大问题,测试过程发现遥控接收模块驱动还有一些问题,但是生产厂家只能免费修改一次,没辙,再次开始学习PIC单片机驱动开发,还好驱动不太难,一周就弄出来了。
总结一下参数和目前实现的主要功能吧:
1. 直流无刷后倾离心风机,铝合金叶轮,无级调速,最大风量1800立方米每小时,最大风压500Pa。
2. HEPA滤芯采用国产PP 覆膜滤纸,H11过滤等级,滤纸面积15平米。定制尼龙初效过滤器。
3. 使用315m无线遥控器,7级调速,360度遥控,带有学习功能,遥控距离5米以上,具有一定穿墙能力。
4. 净化器主机尺寸:高120cm,直径40cm,重量约25kg。
5. PM2.5检测仪,可以根据PM2.5数值联动净化器,或者通过手机控制,采用NodeMCU核心,攀藤G5激光传感器,支持WIFI,MQTT协议,rf315m发射模块,OLED显示屏。
目前使用比较满意,还在持续优化中,请高手多指点,共同提高进步!
蛇雨仙
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JOJO彩虹糖
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Godisagirl老天不公
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咪虎
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triones009
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来自斯图加特
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风波亭下鸳鸯行
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陆曼笙
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三土
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娃哈哈12
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赫哥
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上树的鱼1
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田小帅
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gade
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哐哃
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weisoft
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荣岗
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荣岗
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weisoft
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哈哈哈_买买买
diy个圆筒状的,不太好改成新风,观望下~~~
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值友3650753087
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gade
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小马速度
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田小帅
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此人危险
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