前言:北漂第二年,我买了个空气净化器
北京的空气条件逐渐好了,如果不算近几年北京春天的扬沙天气,总体来讲北京的空气质量还是可以的。我当年的空气净化器也很少开了,但是这东西每天放在那里不用,我有点手痒痒,就想拆开来研究下。
整个拆解的过程,比我预料中要困难得多,最早使用的时候,有一次我不小心把一根牙签掉落进了出风孔,导致风扇无法正常转动,我叫了上门维修,维修的小伙跟我年龄相仿,他是厂家的专门的售后人员。时间太久远了,但是我记得他很效率地就把机器拆开,取出了牙签。估计没用半小时,就把它拆开了。但是我变拆边研究,足足花了两天时间才把它勉强拆开了,之所以说勉强,是我拆解的过程中,因为不知道拆解的先后顺序,导致很多塑料卡扣,螺丝固定的卡扣都拆裂了,断了。我媳妇在旁边不断给我配音:“我听到了断裂的声音!”接下来,我将按照拆解的先后顺序,介绍这款空气净化器的拆解过程,注意,这个拆解过程非常重要,要是没有按照这个顺序,是必然会把固定卡扣拆坏的,整个拆解过程,我对他们的结构设计工程师佩服得五体投地。话不多说,上图!走起!为了方便理解,我先把整体的拆解流程,做了一个思维导图呈现出来,方便整体上先建立起一个大概的拆解框架拆解或者维修任何电器前的第一步操作,就是:先断电。带电维修或者拆解的人,有两种人,一种是高人,那是艺高人胆大,一般人学不来;另外一种是死人,无知者无畏,弱电设备可能顶多冒个火花,吓你浑身冒冷汗,强电设备可真就是致死量满满了。任何操作,安全第一。顶部和底部的视图,顶部是一些触摸按键,底部标签上是一些机器的基本参数。侧面,机器的两个侧面是对称式设计,下方分别是进风口,连同背面的进风口,也就是机器是三面进风,上面出风。因为机器底部没有滑轮,移动不是很方便,而且这个东西类似于冰箱、洗衣机,如果放置到屋里基本不会有随时移动的需求,当然,没有设计底部的滑轮也可以降低一部分成本,机器上方两侧分别有这样一个凹陷进去的把手,方便移动机器,就像快递箱两侧的开孔一样的设计。后盖上,有个贴纸,说明了更换滤芯的方法,有文字描述,有图示,细节上做得是不错的,不过就是有个BUG,第一步是打开仓门,但是我不打开仓门又看不到这个说明,如果我不看这个说明,又不知道怎么打开仓门,那该怎么办?好像是个死循环了拆出滤芯看下,是个中空的圆柱体,这是我后来买的官方替换滤芯,第一代滤芯特别重,里面有一个活性炭层,但是这个更新后的滤芯,活性炭层没有了,全是静电吸附的瓦楞纸,最外层是一层塑料网布,中间是吸附作用的瓦楞纸,最内层黑色的名义上是蜂窝改性活性炭,去除甲醛异味等,但是总觉得不如之前的一整层厚实的活性炭颗粒的层来的实在。底部是密闭的,有个贴纸,提示该贴纸不能撕掉,上面有RFID芯片,拆开来一探究竟。拆开后,里面并没有发现所谓的芯片,只是一圈圈的印制线圈和一些特殊的点位和结构,它不带电池,所以它要工作只能依靠读卡的设备线圈先发出信号,通过线圈间的电磁感应,产生电能给自己供电,然后传输一段简单的信息,这个信息应该是标签制作的时候就规定好了,后续不能通过写卡的方式改变。可以看到正面的两颗螺丝,我拆下螺丝后,掰了半天,时钟取不下来,后来突然想到便签说明贴纸的后面应该还有隐藏的螺丝,用手试了下, 还有两颗,再把这两颗螺钉取下,就可以轻松打来这个后盖的结构部分了拆掉后盖和滤芯后,我想接着应该拆哪一部分呢?用撬棒撬了好几个地方,都没有思路,最后还是从底部找到了突破口,拆掉底座四个脚垫可以看到四颗螺丝拆掉四个脚垫后,可以很轻松取下底盖,就是脚垫有点紧有点大,需要螺丝刀捅进去一点才能把它带出来按理说,底座拆到这里,就是拆左侧盖子的步骤了,因为此时已经无法再继续拆底座的其他部分了,为了保证介绍的完整性,这里继续把拆解的底座部分在此处做介绍关于电源通断在结构上的一个巧妙设计,应该是为了避免维修或者更换滤网时,忘记断开电源,出现安全问题。继续拆掉后盖的其他螺丝,可以拆出下面这个结构,这个结构就可以解释上面拉动锁销后,托盘形成的高度差。射频小板的正上方,对应的是滤芯的RFID贴纸,因为是无源RFID,所以位置要正对,距离要近。拆出射频小板仔细看下,右侧的板卡上可以看到线圈。这个线圈跟滤芯底部纸质的线圈形成耦合,读取滤芯底部的参数。先拆掉左侧面板固定的三颗螺丝,这里的左右是相对于图示方向说明的。此时左侧的盖子已经没有螺丝固定了,都是卡扣固定,用撬棒从一侧缝隙插入,依次撬开各个卡扣即可。如果先拆右侧,是必然会把盖子拆坏的。因为右侧盖子,除了上面这三颗,还有2颗隐藏款在下面固定。因为已经先拆掉了左侧盖板,此时就漏出了背面上盖的固定螺丝,拆掉固定背面上盖的螺丝后,剩下的就是卡扣固定了,可以比较容易拆卸下来。当然,拆背面上盖之前,可以先把PM2.5检测模块取下来 拆掉左侧盖子除了露出了后面上盖的固定螺丝,还漏出了正面盖子的固定螺丝,但是我试图拆了几次正面的盖子,可能不得法,卡扣始终没有打开,我就转而去拆了右侧的盖子,但是右侧盖子同样难拆,我想,既然左侧的盖子全是卡扣,那右侧同理应该也是卡扣,果然,大力出奇迹,我把盖子拆下来的时候,发现右侧盖子竟然还有两颗固定螺丝,螺丝被正面的盖子挡住了,所以,此处先拆正面的盖子才是正确的步骤。拆卸完正面的盖板,再来拆右侧的盖板,才是对的,可是对我来说已经晚了。大力出奇迹,就这样被我给掰断了。剩下风扇和整机的控制板,螺丝都清晰可见,没有隐藏,卡扣是真的结实,如果没有技巧估计大概率像我这样掰断不少。风扇用了几年了,也没清理过,已经落了厚厚的土。这是清理前后的对比照,很多类似的家用电器,都是需要及时清理的,要是清洁不到位,反而成了一个污染源。查了一下相关资料,这个铁片是给扇叶起平衡作用的。这样风扇运行起来更加稳定,噪音小。 由于整机的电路分部比较零散,而结构设计又比较复杂,所以文章整体上把结构和电路设计分开来讲,这里先放一个完整的电路结构图,各模块的功能分别如下图介绍电源板正面的主要元器件分布。使用了电流型PWM电源控制。具体的控制电路如下,中间的GPIO 控制信号应该是使用了光耦隔离。电源板的背面,强电弱电部分以及隔离部分PCB板上采用了挖空的处理方式。元器件的电装采用了红胶固定。Led灯使用了导光柱的方式往外透光,让光散出的更加均匀,有指向性。灯板的设计很简单,主要是为了在前面板上亮灯,提示机器的工作状态。Led灯也可以显示不同的颜色来指示状态。三个灯是能亮三种颜色。主要是用了一个51 单片机控制加一个触摸按键的芯片。RFID识别板卡主要使用了一个非接触式读写芯片以及一个单片机控制。识别滤芯底部的标签。如下是非接触式读写芯片的具体参数。单片机还是使用了简单的51单片机来实现,具体的参数如下。PM2.5的传感器使用了一个独立模块的形式,中间与主控板的连接增加了一个转接板。如下是转接板的描述。主要是用了连接器的转接,以及增加了RX和TX之间的串阻,用于接口之间的浪涌防护。一个很精致的模块。使用了有可能是一个专用的检测处理芯片。具体没有找到详细的数据手册。最后是直流无刷电机。电机的五根线在标签上有描述,这应该是这个里面最贵的一个元器件了吧。
最后来个全家福,总结一下。当时滤网上面灰太多,就拎到阳台外面了,拍照的时候竟然把它给漏了。总共拆出来这么多螺丝,整个机器的结构设计是我拆解以来最复杂的一个。但是他的螺丝使用的种类非常少,这样一方面可以节省成本,另一方面对于售后维护也是很方便的,就不用记着什么型号尺寸的螺丝在哪个位置了。尤其是给跟老的笔记本清灰,螺丝的型号简直能把人搞晕。最后组装回去的时候,螺丝剩一大堆。整个机器的外观虽然是对称式设计,但是内部的结构估计是非对称式的,这种非对称式的结构设计反而恰恰体现了拆解的步骤。如果仔细看的话,是能摸到其中门道的,但是如果是第一次拆,就很不理解了。整个机器的结构设计搭配的非常巧妙,里面有很多小心思都是通过结构设计去实现的。唯一很不好的一点就是整个机器的清理也是非常困难的,如果要清理扇叶上的灰尘,需要把整个机器从头到尾全拆一遍,才能做到全部的清理。整个机器的硬件设计部分并不复杂。除了主控板使了32位单片机之外,其他的控制板均使用了51单片机。但是看各个板卡上面的丝印描述,一般都到了V3或者V4版,如果不考虑小版本的迭代。这个硬件设计最起码迭代了三四版的样子。当然,这个硬件设计的迭代并不一定是硬件设计出问题了才更新的,也有可能是为了配合结构设计进行的迭代处理。整个板卡的走线大部分都是双面走线,这样可以很大地降低生产成本。同时,为了降低生产的物料成本,很多地方都做了空贴处理,能省的器件都省掉了,只保留必要的防护器件,毕竟也要考虑产品的售后成本。因为很早的时候我把牙签掉进这个机器里,找了一次售后,我看到售后的小哥用了也就不到半小时,就把机器从头到尾全拆开了。所以我就凭着很久远的模糊的记忆,想着自己也很容易能拆开。但是整个拆解的过程花了好长的时间才拆开,而且拆坏了很多固定的卡扣。这个时候正确的做法应该我先去网上看一下相关的拆解教程,学习和了解一下机器在拆解过程当中的注意事项,应该也就不会把机器拆的这样七零八落,也更能提高拆解的效率。但是话又说回来,拆解本身就是一次从无到有的过程,这种摸着石头过河的状态,学到的东西才更加深刻。如果看了网上的拆解教程,这样反而不利于这次的拆解学习。不过为了不把东西拆坏,确实在遇到困难的时候,不要想着大力出奇迹,还是要用正确的方法来了解到正确的拆解方式。还想到一个正确拆解的打开方式,就是问售后。可以直接问他们这个地方要拆开的话应该怎么做,他们应该也有官方的拆解教程。这样的话更准确,更到位。就在我拆完拍照欣赏的时候,突然发现桌面还有这个东西,附带的一个无线遥控器,也拆开来研究下。电池按照说明抠出来了,是一个2025的电池。这个2025表示的是电池的尺寸。正上方是一个红外发射二极管。我想着研究一下这个怎么拆开,但是看了一圈,既没有卡扣,也没见有螺丝固定。居然正面就直接使用了一个塑料贴膜当了面板,拆开后的硬件设计也是极简风。除了一颗滤波电容。再也没有其他外围的器件了,如果还要再省的话,这颗滤波电容估计也能省掉。