基于智能恒湿加湿器的研制

基于智能恒湿加湿器的研制

  张永才

（广东德尔玛科技股份有限公司 佛山市）

摘 要：近年来，随着人们对室内空气质量的关注度不断提高，智能加湿器作为一种能够有效提高室内湿度、改善空气质量的设备，受到了越来越多消费者和企业的青睐。同时，随着物联网技术的发展和应用，智能加湿器已经不再是简单的加湿工具，而是具有更高智能化、可视化、联网化等特点的产品。在这样的背景下，本文将对本人项目开发过的智能加湿器的研制，对其技术原理、设计和研制，进行探讨。

关键词：恒湿加湿器；智能物联；技术原理；  

1 引言

加湿器是一种增加房间湿度的家用电器，加湿器可以给指定房间加湿。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量和健康的要求越来越高，智能加湿器产品的市场需求也越来越大。

2 智能加湿器产品简介

智能加湿器是一种新型的智能家居产品，它能够帮助用户更好地调节室内湿度，提高生活品质和健康水平。智能加湿器采用了多种先进技术，包括传感器、数据采集和处理、通信协议、云平台、APP等，可以实现智能控制、精准监测、多种工作模式等功能。智能加湿器主要由以下几个部分组成：1传感器：用于监测室内湿度、温度、空气质量等数据。2处理器：用于对传感器采集到的数据进行处理和分析，根据用户的需求和设定，控制加湿器的工作状态。3通信模块：用于将加湿器的数据上传到云平台，实现远程监测和控制。4云平台：用于存储和处理加湿器上传的数据，提供数据分析和可视化服务。5APP软件：用户可以通过智能手机等移动设备，对加湿器进行控制和监测。智能加湿器的主要特点是：A智能化：采用智能控制技术，可以根据用户的需求和设定，自动调节加湿器的工作状态。B精准监测：配备高精度传感器，可以实时监测室内湿度、温度、空气质量等数据，提供精准的环境监测服务。C多种工作模式：智能加湿器可以根据不同的使用场景和需求，切换不同的工作模式，如自动、手动、节能等模式，以满足用户的各种需求。D云平台支持：通过连接云平台，可以实现远程监测和控制，提供更加便捷和智能化的服务。                                                                      

3 本项目智能加湿器的技术原理设计

智能加湿器采用物联网技术，通过连接各种传感器和控制器，实现智能化控制和监测。具体来说，智能加湿器的技术架构包括以下几个模块：A传感器模块：采集室内湿度、温度、空气质量等数据。B数据采集和处理模块：对传感器采集到的数据进行处理和分析，生成可供控制器使用的数据。C控制器模块：根据用户的需求和设定，控制加湿器的工作状态，包括开启、关闭、调节湿度等。D通信模块：通过WiFi、蓝牙、LoRa等通信协议，将加湿器的数据上传到云平台，实现远程监测和控制。E云平台模块：用于存储和处理加湿器上传的数据，提供数据分析和可视化服务，帮助用户更好地了解室内环境状况，并根据数据分析结果进行智能调整和优化。F APP模块：用户可以通过智能手机等移动设备，下载和安装加湿器的APP，实现对加湿器的控制和监测。如图1所示，是本人工作中负责项目研制的智能恒湿加湿器结构外观图。采用顶出风，侧面进风的结构设计，产生的雾化水汽，可通过内部风扇电机，从顶出风口，吹送到房间各处。控制操作面板设计在产品的顶部，方便用户操作。本项目研制的加湿器，在结构设计了可给用户自行添加香薰液体的功能，使在房间加湿的同时，改善房间空气气味。

图1   本项目研制的智能恒湿加湿器结构外观图

4 本项目加湿器原理框图设计和说明

     如图2所示，是本人项目研制加湿器原理框图，由传感器模块、APP控制模块、加温控制模块、显示模块、风机控制模块，加湿控制器，6部分组成。其加加温控制，采用超声波雾化水的原理。采用高频震荡，通过雾化片的高频谐振，将水抛离水面而产生自然飘逸的水雾。超声波加湿器是一种利用超声波震动原理来增加空气湿度的设备。其工作原理如下：1. 超声波发生器：超声波加湿器内部有一个超声波发生器，它会产生高频的电信号。2. 振动器：电信号经过放大后，被送到一个陶瓷振动器上。振动器中的陶瓷片是压电材料，当电信号通过时，它会迅速膨胀和收缩，产生高频的机械振动。3. 水面震动：振动器位于水箱底部，水箱中装有适量的水。当振动器产生的振动传导到水面时，会导致水面产生快速的微小波动。

4. 雾化过程：水面的波动使得水分子迅速离开水面并形成微小的水滴，这个过程称为雾化。由于振动频率非常高，产生的水滴非常细小，通常在 1-5 微米的范围内。5. 水雾产生：经过雾化的水滴随着空气流动进入加湿器的出风口，并被送入室内空气中。这些微小的水滴会迅速蒸发，将水分释放到空气中，从而提高空气的相对湿度。雾化组件采用集成式雾化机芯，全密封式结构设计达到了防水的目的，并且使雾化片更换、维护可在现场立即解决，完全杜绝了早期超声波加湿系统易损坏、寿命短和维修繁琐等问题。控制方式灵活、方便，有多种控制方式可供选择：现场开关控制、定时控制和湿度自动控制、手机APP控制。在选取时可根据现场环境和人员安排进行灵活的选择、搭配。项目产品设计经过反复试验，结构紧凑，搭配合理，使用无刷直流电机，较传统交流电机更节能省电机，加湿雾化效果好，工作时噪音小，对液体的雾化效果高。

   图2   本项目研制的智能恒湿加湿器原理框图

5结束语

如何满足人们对加湿器的智能化需求，是我们家用电器产品设计从业人员，需要认真考虑的。应收集用户在生活使用加湿器中，反馈的问题和痛点。产品有痛点的地方，就是我们设计从业人员改善和改进的地方。文将对本人项目开发过的智能加湿器的研制，对其技术原理、设计和研制，进行探讨。希望能给家用电器的从业设计人员在设计智能加湿器时供参考。

参考文献

[1] 张建勋 等.冷雾加湿控制系统与空调集中控制系统的集成.烟草科技，2009，(1):26-28.

作者简介：张永才，男，1982年，工程师职称，主要从事家用电器产品设计和质量管理。

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