开源空气净化器

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简介:开源空气净化器

Hi y’all,

我是荷兰的伊恩·瓦·哀悼产品设计师。这种指示是我刚刚与世界分享的大脑孩子。不良空气质量导致各种健康问题,净化解决方案通常很复杂且昂贵。该解决方案是开放源无废气净化器:露天!

这种可指导是基于我的露天的第一个实验原型。

It’s meant to be a platform to build upon and improve. My personal goal is to test and improve the design and effectiveness. Collectively we can provide new and better solutions. The modular filter design makes it possible to change and test different kind of filters.

这种设计是基于碳型过滤器与两个压力优化120mm 12v PC风扇的合作。它´它由Arduino控制,带有一个气体传感器和一个用于细微视觉反馈的LED面板。

如果您决定构建自己的开源空气净化器,请准备好卷起袖子,因为这不会是一个简单的袖子。它将包括激光切割,3D打印,原型,焊接,编程和大量其他位和鲍勃。这将是一个先进的指示。但不要让它吓到你,因为奖励很大,非常大!就像千立方米的新米的新鲜纯净的清洁空气大。

祝你好运!

材料清单:

1。Housing

  • 6张(700x400mm)3毫米多plex
  • 3mm透明有机玻璃
  • 约500克3D打印机灯丝

2。电子产品

  • Arduino纳米v3
  • 5x 3mmm LED bright white
  • 2x 120 mm 12V风扇(压力优化)
  • 5x LED电阻器
  • Voltage controller 12v in, 5v out
  • 12v电源(1.5A+)
  • MQ 135 gas and smoke sensor
  • Prototyping board
  • 2针连接器
  • 5针连接器
  • 电线

3.空气过滤器

  • 活性炭
  • 细粉过滤器

工具和额外的:

  • 3D打印机
  • 激光刀具
  • 烙铁和锡

  • Electrical tape
  • 螺丝刀
  • n
  • 刷子
  • 清漆或其他一些油漆

  • 万用表
  • 砂纸
  • 木材胶水
  • 4x m3 x 40螺栓
  • 2x m3 x 15螺栓
  • 垫片
  • 一个PC.

  • 还有一个健康的大脑

总成本:70欧元

Supplies

第1步:制造框架

The first
步骤是用激光切割木制框架开始露天的所有部件。不幸的是,不拥有激光刀:(。但幸运的是附近有一个Fablab:#stadslabrotterdam。

I used 3mm triplex birch wood sheets, birch wood is ideal for laser cutting because it is very soft, and it's cheap witch is always good. Speed and power settings for the laser cutter are depended on the type of wood and machine you are using. Ask the FABLAB crew for help if you are not sure.

您将需要一个顶部和一个底部,22个常规肋,1个木肋,带有气体传感器的切口,1个有机玻璃,用于LED和几个装配工具。

对于LED肋,我使用3mm清澈的蓝色有机玻璃,我大致沿垂直方向打磨。粗糙化透明的有机玻璃扩散了指示灯,导致它亮起。随时尝试!

切割后检查一切,快速测试合适,没有胶水!我强烈建议用某种清漆或油漆覆盖木材,以防止木材随着时间的推移。所以把它放下,做任何你渴望的事情。我用重型清漆,旧的和那种肮脏的结束。

第2步:制造3D打印零件

共有4个打印部件,总共大约24小时的打印时间。

用于120mm风扇的耦合器,滤波器的耦合器和滤波器本身都以相同的设置在相同方向上印刷。根据打印机,胎面上的公差可能有点太紧,可能需要一些砂光以使其适合。M3螺栓的所有孔都应该自攻。

第3步:electonics

露天空气是
完全自主。它具有气体传感器,用于测量空气质量和LED面板,用于视觉反馈。我的PCB和代码是有3个选项:

清洁空气:风扇和LED脱落。

脏空气:粉丝在客户端附近旋转(速度可以用1k欧姆可变电阻调节),并且LED的呼吸缓慢向上运动。

总空气:球迷加速最大和领导的breaths fast in an upwards motion.

PCB的基本设置由两个继电器组成,用于两个风扇转速。一个是直接12v全速,另一个是通过可变电阻引导。

在使用12V电源的同时为Aruino提供5V,我使用了几个电压调节器。这为Arduino和Sensor提供了一个5V导轨,为风扇的12V轨道和一个公共轨道。

5 3mm LED可以在有机玻璃中的切口内胶合。所有LED都具有相同的地线,阳极侧面将连接到Arduino PWM输出端口。

导致Arduino引脚与电阻连接。从上到下。

  • PIN 3 - 100欧姆
  • 引脚6-340欧姆
  • 引脚9-220欧姆
  • PIN 10 - 100欧姆
  • 引脚11 - 100欧姆

电阻根据LED必须发光槽的有机玻璃的厚度而变化。

有关最大轻松和可自定义性,因此外部与连接器连接。

校准

MQ传感器并不相同,需要校准。将传感器放在新鲜空气附近或理想的外部并等到达到最小值。这是清洁空气的值,您可以相应地更改代码中的值。代码填充有指令,使其易于理解更改设置的位置。

第4步:装配部分I

由于图片太多,装配被分成两部分。在你开始装配之前,确保你已经准备好了所有的零件,油漆和准备好了!

Assembly step 1: FanS.

首先,你应该建立一个风扇组件与2 120毫米风扇,木制顶部件,双风扇连接器,风扇过滤器连接器和过滤器外壳。仔细检查风扇的流向,他们需要把空气往上吹。8个M4 40mm螺栓是您所需要的,螺栓可以直接压入塑料中。

由于3D打印永远不会完全扁平的材料收缩原因,因此您可能需要拧紧螺栓相当一点,留在风扇和印刷部件之间的差距可以用胶带覆盖。

装配步骤2:排列

已经设置了完整风扇组件顶部的木制顶件的高度。所有您需要做的就是通过放入3个肋骨并用组装工具检查肋骨的角度来对齐底部。如果你想确定你可以在更多的肋骨进入并检查整个形状,但不要把它粘在一起。

装配步骤3:肋骨

重要的是要留下至少9个插槽,其中传感器孔所在以便于安装电子设备。并将一个特殊的肋骨放在侧面的传感器切口和有机玻璃肋骨。

像上一步一样,从三角形的3个肋开始,在接触任何胶水之前,用装配工具三次检查底部零件的对齐情况和这3个肋的角度。我建议用胶带暂时固定这3根肋骨,然后开始你的工作,用木胶把肋骨粘到位。

第5步:装配第二部分

装配步骤4:电子板。

The electronics board can be mounted in the holes already printed in the fan connector. If you want to you should use the smallest spacers that you can find because the tolerances with the ribs are pretty tight. PRO tip: if the holes in the electronics board won't align with the holes in the printed part, like what append to me.. Get a small screwdriver and a lighter, heat up the screwdriver until it's nice and hot, and then keep rotating the screwdriver while slowly pressing into the printed part. And voila a perfect hole to put a bolt in. keep in mind to not go completely trough the printed part, and you should use 10mm M3 bolts.

组装步骤5:完成

首先让我们完成所有接线。焊接电线和连接器后,可以连接风扇,电源插头打印可以粘合到位。现在是时候做最后一个最终测试的时间检查完整的系统和所有电子产品的工作。如果一切顺利,您可以开始粘合最后的肋骨。我建议通过将LED肋条连接并将其安装到位,然后将特殊的木肋与传感器和风扇电线的切口放置在一起。接下来是将剩余的7个肋骨放入到位和繁荣。主装配完成!!

第6步:过滤器

组装后,可以从露天底部拧下滤清器壳体。

使用12v PC风扇的诀窍是不要通过使过滤器变得稠密来限制空气过多。不要过量,否则将没有足够的气流对空气质量产生重大影响。

空气将通过3种类型的介质,旨在从空气中去除灰尘和毒素

1.细滤尘器

The fine dust filter on the outer side of the housing is the first filter the air encounters and it will remove dust particles from the air. These filters can usually be bought at large stores in the household sections.

2.活性炭格栅

活性炭有多种形状和形式,它可以是一个奇怪的项目。简单的解决方案是鱼缸的活性炭!它便宜,易于发现,它将与空气净化器合作。所以去最近的宠物商店或去上网,寻找最大的活性炭颗粒。谷物越大,气流越好!

3.活性炭海绵

活性炭海绵也是鱼缸的一种产品,用作空气过滤介质效果很好。这些海绵最好的地方是,它们很好,坚固,因此可以作为覆盖,所以活性炭网格不会脱落的过滤器外壳。找一块至少8×8厘米的正方形海绵,切口大致是圆形的,这样它就能紧贴在过滤器外壳内。

良好的基线是我所示的层设计。但随时可以自由地建立自己的过滤器。

第7步:使用>改进>分享

USE

如果你来这遥远,并且祝贺你自己的露天!我希望你确实享受了建造,并且你在路上学到了一些新事物。

The open air fits best in a small to medium room like office spaces, bed rooms and living rooms. I would say all the rooms up to a maximum of 35 square meters, otherwise it will be to must of a volume to clean on a constant basis. For use in big rooms the open air can be put on its side to blow a lovely breeze of fresh clean air toward you.

具有活性炭过滤器的露天将显着提高空气质量,并从空气中除去所有不需要的气味和毒素。然而,活性炭就像海绵一样,随着时间的推移会变得饱和。意思是您应该偶尔每一次更换活性炭,就像每隔几个月一样。检查步骤5有关更换过滤器的说明。

改善

始终有所改进,这个项目也不例外。因为缺乏技能和时间我无法实施以下改进:

由气体传感器值控制的PWM风扇。用于手动超控按钮的小型控制面板。电子设备的总体尺寸。更好的传感器放置。NOCTUA NF-F12风扇。不同的过滤器设计,如:顶点灰尘室,紫外线杀菌,除湿器,高效空气过滤器等

如果一切顺利,在下一个时间框架,我要测试的有效性,这个碳过滤器与以前的紫外线过滤器设计。结果当然会被分享!

SHARE

我真的很感激你花在阅读上的所有时间和精力,使这本书更具指导性!我真的希望你们现在更加意识到室内空气质量的问题,现在你们只是解决问题的一小部分。因此,请分享这个insturctable以及您的结果和改进。我们可以一起改变!


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50点评

0.
rusznic.

4.years ago

这个设计非常吸引人,尽管我会完全跳过arduino和传感器部分,选择恒定过滤。更多的空气可以通过这种方式移动,传感器也没有办法检测所有类型的气体和灰尘。

Moreover from my experience with air filters (I worked in research institute researching military vehicle filters and gas-masks) using activated carbon in this application is kind of pointless. They get used up very quickly (less than a day) and literally soak up stuff from the air passively with water and humidity affecting them. You'll see them used in gas masks to filter out noxious gasses but the lifetime of those filters is about 2 hours!

A tubular HEPA filter or commercial paper filter would be a very good choice here. They have standard sizes and would fit very well inside this design. Such filters range from good to bad obviously but the best ones give great airflow with removing near all impurities from air (To qualify as HEPA by US government standards, an air filter must remove (from the air that passes through) 99.97% of particles that have a size of 0.3 um.)

0.
红富士05

回复1年前

活性炭过滤器和活性竹炭有什么区别?

0.
Markn6.

回复1年前

我不同意去除活性炭,我不认为它没用。我一直在健康和安全,并始终处理呼吸器,测试它们并将其拟合在有毒环境中工作的员工。我的气体面具持续很长时间......它真的取决于那里的化学物质是多少......你的房子不会在空中漂浮的那种挥发性有机化合物。

The amount of carbon in your gas mask is very little compared to a filter for said air purifier. A gas mask with organic gas cartridge will become saturated in a couple hours in a room filled with organic vapors...unless your house is a organic chemistry lab, it's gonna last longer than 2 hrs! I used to store and consolidate chemicals for a university and i'm in a room filled with organic vapors, I would say I spend about 40 hrs breathing through my gas mask with the organic vapor cartridge before replacing it.

Why would water affect the activated carbon? they're two different charges, one is polar and the other is non polar, if this was true why would EVERY water filtration system use activated carbon? It would make those filter useless trying to filter a glass of water.

0.
aman.chanana44446.

1 year ago

用哪根电线?请尽快回复,因为这是一个学校的项目

2
Pfejou.

4.years ago

嗨ianvanmourik。对不起,如果这个问题对你来说似乎有点言辞,而是我是一个阿德鲁诺·纽比伊。您表示需要校准传感器。我发现我假设的值是一次改变。问题是如何校准传感器。我的意思是我如何获得干净,肮脏;总价值。提前致谢

0.
S.kilalowski

4.years ago

制作它的成本和时间是多少?

0.
Dyland581.

4.years ago

漂亮的空气过滤器!我没有必要“净化”功能,所以我可能将这个令人敬畏的设计转换为风扇!酷案。

0.
ianvanmourik

4年前回复

I will not argue with you, if you want to make it as a fan it’s ok! But anyone can make great use of some extra
clean air. And it is not even just about your own: “There are more molecules of air in a single breath of air than there are
在地球整个大气层中呼吸空气。因此,一些空气分子
你吸入了通过比利的肺部,埃申的龙,贝纳,
苏格拉底或你选择的任何其他历史人物。

这句话是最伟大的
创造户外的灵感,因为我们在世界各地都有相同的空气
世界。所以让我和更多
人们幸福,让它成为一个净化器:)非常感谢您的补充艰难!

0.
Dyland581.

4年前回复

你肯定说服了我。现在有什么健康好处?

0.
Nighter3D

4.years ago

我可以在电子产品上给一些输入吗?

您使用继电器的使用是粗暴的,实际上是不安全的。微控制器并不意味着直接为继电器供电。小继电器可以(仍未建议),但任何更大,它开始绘制太多。始终最好用作为线圈的开关的晶体管驱动继电器。您也可以通过固态继电器或功率MOSFET更换整个继电器。

但我真正想要强调的是,我没有看到反激二极管,这是我认为重要的。磁线圈,如机械继电器和风扇中的一点能量,当供应突然停止时(原因说继电器关闭)磁场折叠导致电压尖峰可以非常高并且对其他部件构成危险(像控制器)。反激二极管accros线圈/风扇可以最小化尖峰。

They may not look nescessary and your circuit more work perfectly fine atm, but when it comes to electronics it's better to be safe than sorry. Right now i'm not sure if the circuit can last really long.

0.
nevyn.hira.

4.years ago

嘿,这非常凉爽。您是否考虑过将继电器交换过滤器,用于光学溶剂(风扇将被评为250mA)?在这种情况下,在达林顿对中使用2n222,如达林顿对,与PC817相同的安排应该给你所需的东西。)?这不仅可以删除继电器的单击,而且还允许您通过PWM而不是可变电阻来控制风扇的速度。这将有几个含义:
*您可以使用略低于电源略低于电源在可变电阻中加热。
**您可以使用可变电阻作为传感器,而是如果您真的想要它,请控制PWM。
* The code would need small changes as a consequence.
*您可以基于来自气体传感器的脏空气水平的各种级别,从而完全无需可变电阻。即,风扇的速度将基于空气的凹陷而不是偏好。

0.
Doc Cox.

4.years ago

很吸引人的项目,是否需要电子设备或类似的设备,只需要风扇,滤波器和pwm,风扇速度控制器,谢谢你的灵感,考克斯博士,

0.
LeslyG1

4.years ago

great

0.
Giridharr.

4.years ago

Hi Mate,
梦幻般的项目。使用除尘过滤器,它可能会在一段时间内堵塞,清洁也不容易,并且推动空气所需的电力将大大提升。您是否考虑过静电灰尘过滤器?它们不妨碍空气流动,可以轻松清洁。:)

0.
ArifSae

4年前回复

agreed, replacement should be easy, but this article dosent recommend static either

http://asm-air.com/airconditioning/electrostatic-air-filters-work-pos-cons/

0.
KosmaE

4.years ago

我建议添加一氧化碳传感器。由于一氧化碳中毒是危险的,并且变得更加常见。除此之外,我还会添加IoT功能。鉴于ESP8266如此便宜,似乎包括它不会受伤。不仅如此,您将能够从世界任何地方监控房间的环境。对照顾年轻人或老年人的人来说非常有用。

0.
兰霍恩伦茨

4年前回复

好主意,科斯梅,但我只想指出(半)显而易见的。。。。请记住,过滤器将没有任何能力过滤掉任何数量的一氧化碳。如果一氧化碳传感器被纳入,它将只是有用的警报(这也需要纳入设计)。

0.
KosmaE

4年前回复

我的意图是为了用作警报,无论是一个可听警报和用户手机上的推送通知,都通知用户通风该区域。如果CO级别真的很高,系统可以向用户邻居发送通知。我知道这听起来很极端。然而,CO中毒是可能致命的。在我的家庭城市,一个男人使用了一个室内煤火系统,通风最小。煤燃烧的高CO的结果是有害的。那个男人几乎死亡,最终有严重的脑损伤。我同意实施这可能是有挑战性,但它提供的保证对许多人来说非常值得。