本发明涉及一种环境监测设备， 尤其涉及一种室内环境监测设备。 背景技术

一个人每天平均要呼吸大概 10000升空气， 而一个人平均每天有大概 80%的时间 是待在室内的， 室内的环境质量对一个人的身体健康有着非常 大的影响， 实时准确的 了解室内环境状况才能有针对性的改善室内环 境。

环境监测设备主要是通过各种传感器来检测室 内环境的各项参数，确定环境质量 (或污染程度） 及其变化趋势。 影响室内环境的因素是多种多样的， 在特殊情况下， 例如新装修的或者买入新家具的房间、 新买的车辆、 外部环境发生变化等情况下， 人 们对环境关注的重点会有所不同， 现有的室内环境监测设备均为一体式设计， 检测项 目都是固定的， 无法满足不同的客户的个性化需求， 并且目前的监测设备普遍体积较 大， 为了实现待测空气在监测设备内的良好流通， 通常都会设置有功率较大的风扇来 增加空气在监测设备内部的流通， 这样风扇的噪音往往令人难以忍受。 发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种结构 简单、能够实现个性化配置的室内 环境监测设备。

为了实现上述发明目的， 本发明提供一种室内环境监测设备， 其特征在于， 包括 第一模块、 通用模块和第二模块， 所述通用模块位于所述第一模块和第二模块之 间， 并分别与所述第一模块和第二模块之间电连接 ，在所述第一模块的一端设置有进气口， 在所述第二模块的一端设置有出气口， 在所述进气口和出气口之间设置有通气道， 所 述第一模块和通用模块之间、所述第二模块和 通用模块之间通过相同的模块连接结构 相连接。 优选地， 还包括 PM2. 5 模块和 /或甲醛检测模块和 /或家装污染检测模块， 所述 PM2. 5模块和 /或甲醛检测模块和 /或家装污染检测模块位于所述第一模块和第� �模块 之间， 所有模块之间通过相同的模块连接结构相连接 。

优选地， 所述第一模块位于最下端， 所述第二模块位于最上端。

优选地， 在所述第二模块上安装有风扇， 所述风扇位于所述通气道上。

优选地， 还包括辅助通气道。

优选地， 所述第一模块包括第一外壳、 支撑部、 电路板和上盖。

优选地， 所述第一外壳上端开口， 内部具有容纳腔； 优选的， 所述第一外壳为圆 筒形， 上端开口， 下端由球形面封闭。

优选地， 所述支撑部包括支脚和安装部， 所述安装部位于所述第一外壳内部， 所 述支脚安装在所述安装部上。

优选地， 在所述第一外壳靠近下端的位置设有通孔， 所述通孔的数量与所述支脚 的数量相对应， 在所述安装部上设有螺纹连接部， 所述螺纹连接部的数量与所述通孔 的数量相对应， 在所述支脚的一端设置有支脚螺纹， 所述支脚螺纹与所述螺纹连接部 相连接。

优选地， 所述电路板位于所述第一外壳内， 并位于所述安装部的上侧， 在所述电 路板上安装有 Wi-Fi网络终端。

优选地， 在所述第一外壳内设置有耳机插口， 所述耳机插口与所述 Wi-Fi网络终 端相连接。

优选地， 所述第二模块包括下盖、 电路板和第二外壳， 所述下盖位于所述第二模 块的最下端， 所述电路板位于所述下盖的上侧， 所述第二外壳和下盖将所述电路板封 装在所述第二外壳内部。

优选地，所述通用模块或 PM2. 5模块或甲醛检测模块或家装污染检测模块包� �下 盖、 外壳、 电路板和上盖， 优选的， 所述外壳为两端开口的圆筒状， 所述下盖盖合在 所述外壳的下端开口处， 所述上盖盖合在所述外壳的上端开口处， 所述电路板位于所 述外壳内部， 并位于所述下盖和上盖之间。

优选地， 所述第一模块的上盖和， 所述通用模块和 /或 PM2. 5模块和 /或甲醛检测 模块和 /或家装污染检测模块的上盖结构相同； 所述第二模块的下盖和， 所述通用模 块和 /或 PM2. 5模块和 /或甲醛检测模块和 /或家装污染检测模块的下盖结构相同， 所 述上盖和下盖之间的连接构成所述的模块连接 结构。 优选地， 所述上盖为台阶状的圆盘形， 所述上盖包括第一小径部、 第一边缘部和 第一连接部， 所述第一小径部的直径小于第一边缘部， 为圆盘形； 所述第一边缘部为 圆环形，在径向上位于所述第一小径部的外侧 ，在轴向上位于所述第一小径部的上侧， 所述第一连接部位于所述第一小径部和第一边 缘部之间。

优选地， 所述下盖为台阶状圆盘， 包括第二小径部、 第二边缘部和第二连接部， 所述第二小径部的直径小于第二边缘部， 为圆盘形； 所述第二边缘部为圆环形， 在径 向上位于所述第二小径部的外侧， 在轴向上位于所述第二小径部的上侧， 所述第二连 接部位于所述第二小径部和第二边缘部之间。

优选地， 在所述第一边缘部的内壁上， 沿圆周方向设置有多个第一凸起， 所述第 一凸起沿径向向内延伸； 在所述第二小径部的径向外侧设置有多个第二 凸起， 所述第 二凸起沿径向向外延伸；通过所述第一凸起和 第二凸起之间的咬合将所述上盖和下盖 结合在一起。

优选地， 在所述第一小径部、 第二边缘部上开设有位置相对应的通槽， 所述通槽 构成所述辅助通气道的一部分。

优选地， 在所述第一小径部、第二小径部的中心位置和 所述电路板的中心位置设 置有通气孔， 所述通气孔构成所述通气道的一部分。

优选地，所述第一模块或第二模块或通用模块 或 PM2. 5模块或甲醛检测模块或家 装污染检测模块还包括导光圈。

优选地， 在所述上盖上开设有通孔， 在与所述上盖相邻的电路板上设置有电源触 头， 所述电源触头通过所述通孔露出所述上盖。

优选地， 在所述上盖上设置有定位突起， 在所述下盖上设置有定位凹槽， 所述定 位凹槽在周向上具有一定的宽度。

优选地， 在所述下盖上连接有触电 PCB， 所述触电 PCB和与所述下盖相邻的电路 板电连接， 所述电源触头与所述触电 PCB的位置相对应。

优选地， 所述第二外壳为下端开口的半球形壳体。

优选地， 在所述第二外壳下端的壳壁上设置有长条形的 所述出气口。

优选地， 在所述第二外壳靠近顶端的位置设置有导光孔 。

优选地， 在所述第二外壳顶端的内壁上设置有铜箔， 所述铜箔与所述第二模块内 的电路板电连接。

优选地， 所述安装部由金属材料制成。 本发明提供的室内环境监测设备， 由于各个功能模块单独制造， 自成一体， 模块 与模块之间的连接结构相同， 能够实现不同模块之间的通用配置， 可根据用户的需求 实现区别性的个性配置，方便灵活；并且，本 发明的室内环境监测设备将电源和 Wi-Fi 终端设置在设备的最下端， 在设备内部设置通气道和辅助通气道， 在没有风扇驱动的 情况下， 也能实现良好的气体流通。 附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述， 本发明的上述以及其他目的、特征和 优点将更为清楚， 在附图中：

图 1为本发明室内环境监测设备整体示意图。

图 1-1为本发明室内环境监测设备仰视图。

图 1-2为本发明室内环境监测设备俯视图。

图 2为本发明第一模块分解示意图。

图 3为本发明通用模块分解示意图。

图 3-1为图 3的 A-A剖视图。

图 4为本发明第二模块分解示意图。

图 4-1为图 4的 B-B剖视图。

图 4-2为图 4的 K向视图 （电路板上电器元件未示出）。

图 5为本发明的一个实施例的整体示意图。 具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实 施例。在各个附图中， 相同的元件 采用相同或类似的附图标记来表示。 为了清楚起见， 附图中的各个部分没有按比例绘 制。

如图 1所示， 本发明的室内环境监测设备包括第一模块 1、 通用模块 2和第二模 块 3。 所述通用模块 2位于所述第一模块 1和第二模块 3之间， 并分别与所述第一模 块 1和第二模块 2之间电连接， 所述第一模块 1和通用模块 2之间和所述第二模块 3 和通用模块 2之间通过相同的模块连接结构 （下面会有详细的介绍） 相连接。

在一个优选的实施例中，所述第一模块 1位于最下端，为整个监测设备提供支撑， 所述通用模块 2位于所述第一模块 1的上侧，所述第二模块 3位于室内环境监测设备 的最上端。 在所述第一模块的最下端设置有进气口 111 (参见图 1-1 )， 在第二模块的 下端靠近所述通用模块 2的位置设置有出气口 331。 如图 2所示，所述第一模块 1包括第一外壳 11、支撑部 12、电路板 13和上盖 14。 所述第一外壳 11上端开口， 内部具有容纳腔。 优选的， 所述第一外壳 11为圆筒 形， 上端开口， 下端由球形面封闭。在所述第一外壳 11的下端开设有进气口 111 (参 见图 1-1 )。 所述第一外壳 11、 支撑部 12、 电路板 13和上盖 14的中心位置均开设有 通气孔， 用于构成通气道的一部分。

所述支撑部 12包括支脚 121和安装部 122， 所述安装部 122位于所述第一外壳 11内部， 所述安装部 122包括与所述第一外壳 11内壁相接合的邻接部 1221， 所述安 装部 122通过该邻接部 1221卡装在所述第一外壳 11的内壁上。 在所述第一外壳 11 靠近下端的位置设有通孔 112， 所述通孔 112的数量与所述支脚 121的数量相对应， 在所述安装部 122上设有螺纹连接部 1222， 所述螺纹连接部 1222的数量与所述通孔 112的数量相对应， 当所述安装部 122连接到所述第一外壳 11内时，所述螺纹连接部 1222与所述通孔 112的位置相对应； 在所述支脚 121的一端设置有支脚螺纹 1211， 通过所述螺纹连接部 1222和支脚螺纹 1211之间的配合将所述支脚 121连接到所述安 装部 122上， 从而对所述支脚 121进行固定， 所述支脚 121对整个室内环境监测设备 提供支撑。 所述安装部 122通过螺钉 8固定安装在所述第一外壳内部。

所述电路板 13位于所述第一外壳 11内， 并位于所述安装部 12的上侧， 在所述 电路板 13上安装有供电部、 Wi-Fi网络终端、 控制电路、温度检测电路、湿度检测电 路、光照检测电路和噪音检测电路等。在所述 第一外壳 11上开设有电源线孔 113， 该 电源线孔 113用于插接外部电源， 所述供电部与外部电源相连接， 用于对所述室内环 境监测设备供电。在一个优选的实施例中， 在所述第一外壳 11内的电路板 13上设置 有耳机插口 133， 所述耳机插口 133与所述 Wi-Fi网络终端相连接； 在所述第一外壳 上设置有耳机插孔 115，所述耳机插口 133的位置与所述耳机插孔 115的位置相对应。 通过该耳机插口 133可对所述 Wi-Fi网络终端进行初始配置。

所述上盖 14盖合在所述第一外壳 11的开口上。 在所述第一外壳 11内壁上设置 有上盖接合部 114，所述上盖接合部 114沿所述第一外壳 11的轴向延伸，其上设置有 内螺纹 1141， 在所述上盖 14上设置有连接孔 1431， 螺钉 8穿过所述连接孔 1431与 所述上盖接合部 114的内螺纹 1141相连接，从而将所述上盖 14固定在所述第一外壳 11的开口上， 所述上盖 14将所述安装部 122和电路板 13封装在所述第一外壳 11的 容纳腔内。

可选择的， 在所述电路板 13的上侧、上盖 14的下侧设置有导光圈 15， 该导光圈 15与所述电路板 13电连接，可用于对所述第一模块 1内检测到的温度、湿度、光照、 噪音等情况进行显示， 可以通过发出不同颜色的光来显示不同的污染 程度， 例如： 绿 色表示没有污染， 黄色表示有所污染， 红色表示重度污染等。 所述导光圈 15为透明 状，连接在所述上盖 14的径向外侧，所述导光圈 15的显示部分位于所述第一外壳 11 的上端 （参见图 1 )。

在所述电路板 13的中心位置设置有通气孔 131，便于待测气体的流通。在所述电 路板 13上设置有电源触头 132， 在所述上盖上开设有通孔 147， 在安装状态时， 所述 电源触头 132通过所述通孔 147露出所述上盖 14，使得所述电源触头 132能够与另外 一个模块， 例如通用模块 2， 进行电连接。

在所述上盖 14上设置有定位突起 146，在所述第一模块 1与另外一个模块进行连 接时， 该定位突起 146用于对两个模块之间的连接进行定位（具体 的定位方式在后面 会有详细的描述）。

在一个优选的实施例中， 所述安装部 122由金属材料制成， 所述安装部 122位于 整个室内环境监测设备靠近下端的位置， 这样， 所述安装部 122能够降低整个室内环 境监测设备的重心， 使得整个室内环境监测设备放置更加稳定。 如图 4所示， 所述第二模块 3包括下盖 31、 电路板 32和外壳 33。 所述下盖 31 位于所述第二模块 3的最下端， 用于与其他检测模块相连接， 所述电路板 32位于所 述下盖 31的上侧， 并通过螺钉 8固定在所述下盖 31上， 所述外壳 33和下盖 31将所 述电路板 32封装在所述外壳 33内部。

在所述电路板 32上设置有风扇 321 (参见图 4-2)， 所述风扇 321和控制电路电 连接； 所述风扇 321安装在与各个部件的中央通气孔形成的通气 道相对应位置， 高度 上大概与所述出气口 331的高度相对应； 在所述下盖 31上连接有触电 PCB311 , 所述 触电 PCB311通过电线与所述电路板 32电连接，所述电路板 32通过下盖 31上的触电 PCB311与所述通用模块 2电连接。在必要的时候，所述风扇 321能够在所述室内环境 监测设备的内部形成一定的负压，加快待测气 体在室内环境监测设备内的流通，并且， 将所述风扇 321设置在位于顶端的第二模块 3内，通过抽吸的方式在所述通气道内形 成自下而上的气流， 更加有利于待测气体的流通。 所述外壳 33优选的为下端开口的 半球形壳体。 在所述外壳 33的下端壳壁上设置有长条形的出气口 331 (参见图 1 )， 在所述外壳 33靠近顶端的位置设置有导光孔 332 (如图 1-2所示）， 这样， 将所述导 光孔 332设置在整个设备的顶端，避免了监测设备本 身对待测光输入设备内部的遮挡， 增加了所述室内环境监测设备对光照强度检测 的准确程度。

在所述外壳 33顶端的内壁上设置有铜箔 333 (图中未示出）， 所述铜箔 333通过 电线与所述电路板 32 电连接， 在用手部触压室内环境监测设备的顶端时， 通过监测 铜箔电容的变化可以探测出手部对室内环境监 测设备顶端触压的状态，这样可以对所 述室内环境监测设备进行控制。例如，按压一 次，设定为导光圈对污染程度进行显示， 按压两次， 所述导光圈关闭， 不再发出亮光， 这样， 在晚上， 当所述室内环境监测设 备放置在卧室里时， 对使用者的影响可以降到最低； 设定按压两次为一个单元， 连续 按压， 所述风扇启动， 多次连续按压， 所述风扇关闭， 等等， 可以根据需要对所述控 制电路预设控制程序， 实现对本发明的环境污染监测设备的控制。 所述通用模块 2用于对粉尘、 氨气、 硫化物等多种常见污染物进行检测， 便捷的 判定是否存在室内空气污染等污染情况。

如图 3所示， 所述通用模块 2包括下盖 21、外壳 22、 电路板 23和上盖 24。所述 外壳 22为两端开口的圆筒状， 所述下盖 21盖合在所述外壳 22的下端开口处， 所述 上盖 24盖合在所述外壳的上端开口处。 所述电路板 23位于所述外壳 22内部， 并位 于所述下盖 21和上盖 24之间。

在所述外壳 22的内壁上设置有盖连接部 221， 所述盖连接部 221沿所述外壳 22 的轴向延伸， 并向外壳 22的径向内部突起， 在靠近所述盖连接部 221上端和下端的 位置分别设置有内螺纹 2211。在所述上盖 24和下盖 21上分别开设有通孔 241、 211， 螺钉 8穿过这些通孔 241、 211与所述内螺纹 2211之间进行连接，从而将所述上盖 24 和下盖 21固定在所述外壳 22上。

在所述电路板 23上设置有各种污染物检测电路和电源触头 231。

与所述第一模块 1相同， 可选择的， 在所述电路板 23的上侧、 上盖 24的下侧设 置导光圈 25，该导光圈 25与所述电路板 23电连接，可用于对所述通用模块 2检测到 的各种污染情况进行显示。 所述导光圈 25的结构和连接方式与所述第一模块 1上的 导光圈 15完全相同。 所述第一模块 1的上盖 14、 所述通用模块 2的上盖 24结构完全相同， 所述第二 模块 3的下盖 31、 所述通用模块 2的下盖 21结构完全相同， 通过相邻两个模块的上 盖和下盖之间的连接从而把相邻的两个模块连 接起来。

下面以通用模块 2的上盖 24为例， 来介绍上盖的结构。

所述上盖 24为台阶状的圆盘形， 如图 3-1所示， 所述上盖 24包括小径部 242、 边缘部 243和连接部 244， 所述小径部 242的直径小于边缘部 243， 为圆盘形； 所述 边缘部 243为圆环形， 在径向上位于所述小径部 242的外侧， 在轴向上位于所述小径 部 242的上侧， 所述连接部 244位于所述小径部 242和边缘部 243之间。在所述边缘 部 243的内壁上，沿圆周方向设置有多个凸起 2431，所述凸起 1431沿径向向内延伸； 在小径部 242上靠近连接部 244的位置， 与所述凸起 2431周向对应的位置开设有通 槽 2421。 在所述小径部 242的中心位置开设有通气孔 2422。 在所述小径部 242上还 开设有通孔 247， 用于使与所述上盖相邻的电路板上的电源触头 露出所述上盖。 在所 述小径部 242上还设置有定位突起 246。 下面以所述第二模块 3的下盖 31为例来介绍下盖的结构。

如图 4-1所示， 所述下盖 41为台阶状圆盘， 与所述通用模块 2的上盖 24的结构 相对应， 包括小径部 311、 边缘部 312和连接部 313， 所述小径部 311的直径小于边 缘部 312， 为圆盘形； 所述边缘部 312为圆环形， 在径向上位于所述小径部 311的外 侧， 在轴向上位于所述小径部 311的上侧， 所述连接部 313位于所述小径部 311和边 缘部 312之间。 在所小径部 311的径向外侧设置有多个凸起 3111， 凸起 3111沿径向 向外延伸。通过该凸起 3111与所述通用模块 2的上盖 24上的凸起 2431之间的配合， 将所述通用模块 2与所述第二模块 3连接在一起。在所述小径部 311的中心位置开设 有通气孔 3112。

在所述下盖 31的小径部 311上设置有定位凹槽 3113，所述定位凹槽 3113在周向 上具有一定的宽度， 当将下盖 31和通用模块 2的上盖 24进行连接时， 首先将所述定 位突起 246插入到所述定位凹槽 3113的一端， 使得所述上盖 24的凸起 2431与所述 下盖 31的凸起 3111在周向上彼此交错布置，这样将所述上盖 24和下盖 31初步定位， 然后旋转所述第二模块 3或者通用模块 2， 以便将所述上盖 24的凸起 2431旋转到与 所述下盖 31的凸起 3111相咬合的位置， 使得上盖 24和下盖 31连接在一起， 此时， 所述定位突起 246移动到定位凹槽 3113的另外一端， 并且， 在此位置， 露出所述上 盖 24的电源触头 232和下盖 31上的触电 PCB311处于电连接状态。

在所述边缘部 312上靠近连接部 313的位置与所述凸起 3111周向对应的位置开 设有通槽 3121，所述上盖 24上的通槽 2421和所述下盖 31上的通槽 3121将所述通用 模块 2的内腔和第二模块 3的内腔相连通， 构成待测气体通过的辅助通气道。 可选择的， 所述室内环境监测设备还可以加设 PM2. 5模块 4、 甲醛检测模块 5、 家装污染检测模块 6等检测多种环境参数的模块， 如图 5所示。 所述 PM2. 5模块 4、 甲醛检测模块 5、 家装污染检测模块 6都包括下盖、 电路板和上盖， 所述下盖和通用 检测模块、 第二模块的下盖结构相同， 所述上盖和第一模块、 通用检测模块的上盖结 构相同， 这样， 每一个模块之间的连接都是通过相同的模块连 接结构进行连接， 便于 这些模块之间的相互通用。所述电路板根据待 测参数的不同设置有相应的检测传感器 和控制电路。 本发明的室内环境监测设备的使用方法为，将 需要检测的指标的相应模块安装在 第一模块 1和第二模块 3之间， 通过所述电源线孔 113引入外部电源， 对所述室内环 境监测设备进行供电， 然后对所述 Wi-Fi模块进行初始设置， 例如可以通过声波传递 信息的方式或者通过耳机插口 133与外部设备， 例如手机进行连接的方式进行设置， 通过 Wi-Fi将所述室内环境监测设备检测到的各种数� ��传送到网络服务器中，然后再 传送到方便客户查看的外部设备中， 例如手机， 室内环境监测设备检测到的各种数据 在外部设备中进行显示， 客户在任意时间、任意地点都可以监测其关心 的区域的环境 污染情况。 客户从外部设备输入对室内环境监测设备进行 控制的控制指令， 这些控制 指令转换成控制信号后， 通过 Wi-Fi传输到室内环境监测设备内部， 用于对室内环境 监测设备进行控制； 或者， 用户通过按压所述室内环境监测设备顶端实现 对所述室内 环境监测设备的控制

通常情况下， 将所述通用模块 2和第二模块 3依次装配到所述第一模块 1上， 构 成本发明的室内环境监测设备， 可以对室内的温度、 湿度、 光照、 噪音等常规环境参 数进行检测， 当需要检测其它特定指标的时候， 例如需要检测室内 PM2. 5、 甲醛或者 家装污染程度的时候， 将 PM2. 5模块、 甲醛检测模块、 家装污染检测模块等根据需要 安装在第一模块上， 当只需要检测一个或者几个指标时， 可以只将某个模块或者某几 个模块与第一模块连接， 然后将第二模块连接在最上端， 构成根据特定需求定制的室 内环境监测设备， 模块化的设计使得用户可以自由拆分和组合各 类检测模块， 满足了 用户定制化的检测需求， 方便灵活。

本发明将供电部和 Wi-Fi模块放置在位于监测设备下部的第一模块� ��，这些模块 在工作时会产生比较多的热量， 同时进气口位于设备的最下端， 出气口位于设备的上 端位置， 整个监测设备的内腔构成一个待测气体流通的 通道， 借助设备底部工作模块 工作时产生的热量， 利用烟 S效应使得气流自下而上进行对流， 同时每个检测模块也 设置了通气道和辅助通气道，保证烟 S效应触发的空气对流可以依次通过所有检测� � 块内的传感器， 在没有风扇进行主动抽风的情况下也能获得良 好的空气对流， 对室内 空气进行持续监测的同时， 可以有效降低室内噪音， 使得本发明的室内环境监测设备 在安静的深夜也能够持续的工作， 同时， 本发明的室内环境监测设备也配备有风扇， 在必要的时候作为补充动力启动。 依照本发明的实施例如上文所述， 这些实施例并没有详尽叙述所有的细节， 也不 限制该发明仅为所述的具体实施例。 显然， 根据以上描述， 可作很多的修改和变化。 本说明书选取并具体描述这些实施例， 是为了更好地解释本发明的原理和实际应用， 从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本 发明以及在本发明基础上的修改使用。 本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物 的限制。