CN102221247B - 空气处理装置及其高度位置检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气处理装置及其高度位置检测方法，空气处理装置包括上主体(1)和下主体(2)，设置在上主体(1)内的空气处理单元对待处理区域进行空气处理；升降单元(3)包括传动机构(44)和升降机构(31)，传动机构(44)与升降机构(31)的一端连接，升降机构(31)的另一端与空气处理单元连接；控制单元分别与空气处理单元和升降单元(3)相连，并控制升降机构(31)带动空气处理单元上升或下降；空气处理单元上升到最高点或下降到最低点时，控制单元接收到设置在下主体并与控制单元连接的高度检测开关发出的信号后，控制升降机构停止运动。采用本发明高度位置检测方法，不仅能够检测上主体是否到达极限位置，而且可以根据需要，确定空气处理单元上升的位置。

Description

空气处理装置及其高度位置检测方法

技术领域

本发明属于清洁设备技术领域，涉及一种空气处理装置及其高度位置检测方法。 

背景技术

随着科技的进步，空气净化器作为一种智能产品，也经历了不同的阶段，第一阶段：是固定的、净化单元不能升降式的空气净化器，该空气净化器通过物理式净化方式(如：活性炭或HEPA过滤网)、静电式净化方式(如：负离子)或者是化学式净化方式(如：光催化法或甲醛清除剂或药剂等)，在固定位置、固定高度来净化空气。第二阶段：是固定的、净化单元可升降的空气净化器。该空气净化器安装在固定位置，但净化器中的空气净化单元可以在不同高度视情况进行上下移动，从而达到有效循环某一区域空气的作用。 

空气处理装置中一般包括有传感单元，该传感单元中设置的绝大多数传感器是出于空气处理装置工作时的安全考虑，例如：下视传感器、碰撞传感器等等。下视传感器在空气净化器中属于现有的公知技术，在此不再赘述。碰撞传感器使净化器碰撞到障碍物后传感器给出反应，净化器感知到障碍物的存在转向进行避障。 

第二阶段的相关空气净化器的具体技术方案请见专利号为ZL03106666.6，名称为《空气净化器》的专利文献。在该专利文献中，披露了如下内容：净化器上设有升降单元，该单元包括纵向地设置在机壳内表面上的齿条，在壳体的外表面上纵向形成以便容纳齿条、从而对壳体的升降运动进行导向的导槽；与齿条啮合并由壳体可转动地支撑的小齿轮；以及设置在壳体处使小齿轮顺时针或者逆时针旋转的电动机。电动机旋转时，使得空气净化单元通过齿条在垂直方向上运动。 

上述的空气净化器的不足之处在于：不能检测升降机构上升或下降的距离是否已到达最上限，从而通过控制单元控制升降电机停止工作，并且不能根据实际需要，在合适的高度自动停止上升。 

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种高度位置检测方法，保证空气处理装置在升降过程中到达极限位置时停止升降，而且能够检测空气处理装置在升降过程中所在的高度。 

本发明的目的还在于提供一种空气处理装置，通过采用上述高度位置检测方法，不仅能够确认空气处理装置在升降过程中是否到达最上限，而且空气处理装置可以在升降单元上升到需要的高度后，开始工作。 

具体说，本发明提供一种空气处理装置，包括上主体和下主体，其中：空气处理单元，设置在上主体，对待处理区域进行空气处理； 

升降单元包括传动机构和升降机构，传动机构与升降机构的一端连接，升降机构的另一端与空气处理单元连接； 

控制单元分别与空气处理单元和升降单元相连，并控制升降机构带动空气处理单元上升或下降； 

所述的空气处理装置包括设置在下主体并与控制单元连接的高度检测开关。 

高度检测开关是上行限位开关和下行限位开关，其中： 

一种方案中是：上行限位开关设置在下主体内相对于升降电机的一侧，上行限位开关的触发件朝向升降电机，下行限位开关设置在下主体的上端部，下行限位开关的触发件朝向上行限位开关；上行限位开关和下行限位开关为微动开关，所述的触发件为微动开关的摆臂。 

空气处理单元达到最高点时，设置在下主体内并与升降机构轴向连接的滑块触发到上行限位开关的触发件，控制单元接收到上行限位开关发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构停止上升；空气处理单元达到最低点时，空气处理单元的下表面触发到下行限位开关的触发件，控制单元接收到下行限位开关发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构停止下降。 

另一种方案是：高度检测开关是上行限位开关和下行限位开关，上行限位开关设置在下主体内相对于升降电机的一侧，上行限位开关的触发件朝向升降电机，下行限位开关设置在下主体内与升降电机同一侧，下行限位开关的触发件朝向上行限位开关。 

空气处理单元达到最高点时，设置在下主体内并与升降机构轴向连接的滑块触发到上行限位开关的触发件，控制单元接收到上行限位开关发出的信号，向传动机构发出指令，升降机构停止上升；空气处理单元达到最低点时，设置在下主体内并与升降机构轴向连接的滑块触发到下行限位开关的触发件，控制单元接收到下行限位开关发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构停止下降。 

所述的空气处理装置还包括：计时器；操作面板，所述操作面板包括参数设定按键；用于空气处理装置在地面自移动的移动单元；用于探测空气质量的传感器。 

所述空气处理单元为空气净化单元，对空气进行净化处理；或者， 

所述空气处理单元为空气加湿/除湿单元，对空气进行加湿/除湿处理。 

本发明还提供一种空气处理装置的高度位置检测方法，包括如上所述空气处理装置，高度位置检测方法包括以下步骤： 

A.通过操作面板输入信息； 

B.升降单元中的传动机构接受控制单元的指令，驱动升降机构带动空气处理单元上升； 

C.当空气处理单元到达的高度与输入的信息相符时，控制单元则向传动机构发出指令，传动机构停止工作，升降机构保持不动状态。 

在B步骤中，升降单元带动空气处理单元从最低位置开始上升时，计时器开始计时；在C步骤中，包括计时器停止计时。 

信息是时间或高度值；时间与高度的对应关系以空气处理装置中的升降电机的转速、减速箱的减速比、升降机构中的支架长度为已知条件确定。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

便于检测空气处理单元是否到达极限位置，并且可以根据需要，确定空气处理装置上升的位置。 

由于地面以上75厘米之内过敏物质的浓度偏高，越接近地面，浓度 越高。因此，蹒跚学步的婴儿以及卧床的人们便处于易吸入污染空气的区域。当本发明空气处理装置在一个固定的场所工作，并且工作都在同一高度时，为了更加高效的工作，下次工作的时候可以直接上升到之前工作的高度。 

本发明有益效果在于：采用高度位置检测方法，不仅能够检测空气处理单元是否到达极限位置，而且可以根据需要，确定空气处理单元上升的位置。 

附图说明

图1为现有技术中空气处理装置结构示意图； 

图2为本发明实施例一中升降单元下降到最低位时状态示意图； 

图3为图2中A的局部放大示意图； 

图4为本发明实施例一中升降单元上升到最高位时状态示意图； 

图5为本发明中升降单元的部分结构示意图； 

图6为本发明实施例一中传动机构的部分结构示意图； 

图7为本发明实施例二中升降单元下降到最低位时触发下行限位开关示意图； 

图8为图7中A的局部放大示意图； 

图9为本发明实施例三升降单元处于某一位置时传动机构的部分状态示意图。 

附图标记： 

1.上主体         2.下主体       3.升降单元    4.上行限位开关 

5.下行限位开关   31.升降机构    32.底壳       33.滑块 

34.升降电机      35、39.减速箱  36.传动机构组件 

37.传动螺母      38.传动丝杠    51.触发件     40.码盘 

41.光偶          42、45.底座 

43.升降机构顶盖  44.传动机构 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。 

如图1所示，本发明空气处理装置包括上主体1和下主体2，空气处理单元设置在上主体1，对待处理区域进行空气处理； 

如图1和图7所示，升降单元3包括设置在下主体2内的传动机构44和升降机构31，传动机构44与升降机构31的一端连接，升降机构31的另一端与空气处理单元连接；控制单元(图中未示)分别与空气处理单元和升降单元3相连，并控制升降机构31带动空气处理单元上升或下降； 

空气处理装置中的空气处理单元为空气净化单元，用于为待处理区域净化空气。除此之外，空气处理单元还可以是空气加湿/除湿单元，用于为待处理区域进行空气加湿/除湿处理。 

下面，对升降单元3中的传动机构44的工作过程进行说明。 

如图5和图6所示，在升降单元3中，传动机构44包括动力单元和传动机构组件36。动力单元包括升降电机34和减速箱35、19，减速箱35内由若干齿轮彼此啮合所形成，升降电机34的输出轴与减速箱35相配合，使得减速箱35最后一级输出齿轮的转速达到要求。传动机构组件36包括传动丝杆38、传动螺母37、滑块33和导杆固定座。传动丝杆38与减速箱35内最后一级输出齿轮相连，用以传动力矩。传动螺母37位于滑块33内，传动丝杆38插入传动螺母37的螺纹孔内，传动丝杆38两端分别与减速箱35和导杆固定座的孔相连，保证传动丝杆38呈水平设置。当升降电机34工作时，通过减速箱35带动传动丝杆38转动，由此带动位于其外的传动螺母37的旋转。由于传动丝杆38的两端被固定安装，使得旋转的传动螺母37在呈水平设置的传动丝杆38上、在减速箱35和导杆固定座之间做水平位移式地移动。为保证滑块33能够顺利地水平移动，在传动丝杆38两侧等间距地设置一个导杆，每个导杆的两端也分别安装在减速箱35、39和导杆固定座上。滑块33的相应位置处设置有安装两个导杆的孔位。因此，分别通过传动丝杆38和二个导杆，滑块33在减速箱35、39和导杆固定座的位置之间实现水平位移。 

为使滑块33在减速箱35、39和导杆固定座之间实现左右移动，保证与传动机构44相连接的升降机构31实现上升或下降的功能，该升降电机34为伺服电机，具有正反转的功能。 

如图5-6所示，具体地说，当升降电机34在控制单元的控制下，实行正向转动时，由于传动丝杆38在减速箱35的作用下实现转动，随之带动滑块33内的传动螺母37转动。通过传动丝杆38和传动螺母37的转动，实现滑块33逐步朝向导杆固定座靠近。与滑块33轴向连接的升降机构31随着滑块33向导杆固定座靠近，升降机构31的诸支架列共同改变支架角，其支架角变小，从而实现升降机构31上升。 

当升降电机34在控制单元的控制下，实行反向转动时，由于传动丝杆38在减速箱35的作用下实现转动，随之带动滑块33内的传动螺母37转动。通过传动丝杆38和传动螺母37的转动，实现滑块33逐步远离导杆固定座，向减速箱35靠近。与滑块33轴向连接的升降机构31，随着滑块33向减速箱35靠近，升降机构31的诸支架列共同改变支架角，其支架角变大，从而实现升降机构31下降。 

由此可见，当升降电机34工作时，连接传动机构44和升降机构31的滑块33移动，通过升降机构31的诸支架列共同改变支架夹角来实现平稳可靠的伸缩升降支撑，从而将滑块33的水平移动转化为升降机构向上的举力。 

滑块33在导杆固定座与减速箱35之间的位移距离由升降机构31达到所需要的最高点所决定。 

升降机构31通过传动机构44传递力矩，带动设置升降机构31上的空气处理单元随之同步升降，使得空气处理单元可以在不同的高度进行空气处理工作。 

空气处理装置还包括设置在下主体2并与控制单元连接的高度检测开关，高度检测开关可以是检测空气处理单元的升降高度极限位置，也可以检测空气处理单元在整个升降高度中的某一高度位置。 

实施例一 

在本实施例中，高度检测开关用于检测升降高度的极限位置。 

高度检测开关包括上行限位开关4和下行限位开关5。如图2-4所示，下行限位开关5安装在空气处理装置的下主体2的上端部。如图3、图5结合图6所示，上行限位开关4设置在升降机构31的底座42内，具体地 说，上行限位开关4是安装在导杆固定座上、相对于升降电机34的一侧，并且开关的触发件51朝向升降电机34。通过上行限位开关4和下行限位开关5探测空气处理单元是否到达最高点或最低点。 

在升降单元3的作用下，空气处理单元上升到最高点，如图3、图4结合图5所示，此时，设置在下主壳2内并与升降机构31轴向连接的滑块33也滑移到导杆固定座。由此，滑块33触发到上行限位开关4的触发件51，控制单元接收到上行限位开关4发出的信号后，向传动机构44发出指令，升降机构31停止上升。 

在升降单元3的作用下，空气处理单元下降，空气处理单元的下表面随着升降机构31的下降，降低到最低位时，如图3所示，触发到下行限位开关5的触发件51，控制单元接收到下行限位开关5发出的信号后，向传动机构44发出指令，升降机构31停止下降。 

在本实施例中，上行限位开关4和下行限位开关5使用两个微动开关，所述的触发件51为微动开关的摆臂。 

实施例二 

在本实施例中，高度检测开关同样用于检测升降高度的极限位置。 

高度检测开关包括上行限位开关4和下行限位开关5。与实施例1的高度检测开关相比较，本实施例中的上行限位开关的摆放位置、作用原理与实施例1的上行限位开关完全相同，在此不再赘述。 

如图6-7所示，与实施例1不相同的是，本实施例中的下行限位开关5也同样放置在升降机构的底座45内，现就下行限位开关的摆放位置和作用原理进行说明。 

下行限位开关5设置在下主体2内与升降电机34在同一侧，下行限位开关5的触发件51朝向上行限位开关4。在升降单元3的作用下，空气处理单元下降到最低点，此时，设置在壳体内并与升降机构31轴向连接的滑块33也滑移到减速箱39，滑块33触发到位于升降电机34同一侧的下行限位开关4的触发件51，控制单元接收到下行限位开关4发出的信号后，向传动机构44发出指令，升降机构31停止下降。 

本实施例中，上行限位开关4和下行限位开关5使用两个微动开关，所述的触发件51为微动开关的摆臂。 

实施例三 

在本实施例中，高度检测开关用于检测净化单元在整个升降高度中的某一高度位置。 

如图6所示，使用码盘40、光偶41以及传动丝杠38、传动螺母37这些结构，实现在升降过程中探测升降机构31的高度位置。如图5所示，升降机构31使用交叉支架的结构，支架的一端(A端)固定，通过另外一端(B端)水平移动来实现整个机构升降，即通过马达、减速箱35、39、传动丝杠38、传动螺母37的运动实现支架的一端(B端)的水平移动。由一对光偶41和码盘40可以测出马达在工作时候的转速，进而测算出工作过程中马达旋转的方向和转动的圈数，减速箱的减速比可以由各级啮合齿轮的齿数计算出来，进一步得到输出端传动丝杠38的转动方向和转动圈数，再通过传动丝杠38的螺距，测算出滑块33移动的方向和距离，结合升降支架的长度，测算出升降机构31在升降过程中升降的高度位置。通过空气处理装置上的操作面板输入信息，信息可以是时间或高度值；升降单元3中的传动机构44接受控制单元的指令，驱动升降单元3中的升降机构31带动空气处理单元运动，如果输入的信息是时间，计时器开始计时； 

当升降机构31到达的高度与输入的信息相符时，计时器停止计时，控制单元则向传动机构44发出指令，传动机构44停止工作，升降机构31保持在原位。上述时间与高度的对应关系以空气处理装置中的升降电机34的转速、减速箱35的减速比、升降机构中的支架长度为已知条件来确定。 

下面，对实现升降机构到达需要高度的过程进行说明。 

现以H/3为例(H为升降机构上升的最大高度)，升降机构31从处于最低位置上升时开始计时，一旦其上升的时间到达T/3时，就可以达到H/3＝V*T/3处。当时间累计到T/3时，控制单元控制升降电机34停止工作，升降机构31保持在该位置，空气处理装置进行工作。如图9所示，此时，限位开关是处于没有被触发的状态。 

通过采用上述方式，可以使空气净化器按照人为的需要到达其预先设定的位置，优先进行空气净化。 

检测空气处理单元在整个升降高度中的某一高度位置，有多种应用方式。 

应用一 

要使升降机构31带动空气处理单元(如空气净化单元)到达所要到达的高度，在实际生活中是有很切实的益处。例如；在我们的生活工作环境中，离地面30cm高度处是密集过敏性物质活跃的空间，消费者通过按键、遥控等方式输入需要空气处理装置优先净化的高度值(优先净化高度距离为30cm)。空气处理装置在控制单元接收到该输入值之后，升降机构31带动空气处理单元做上升运动，当到达的位置与所输入的高度位置要求相符时，控制单元控制升降电机34不再工作，升降机构31也随之保持在原位，空气处理装置就在此位置进行空气处理。 

从以上举例可知，空气处理装置能够使消费者按其个人爱好、实际状况等各种因的需要，让空气处理装置优先处理急待处理高度处的空气。 

应用二 

本发明空气处理装置中的空气净化单元上设有空气净化传感器，通过该传感器能探测到其周边空气的污染程度。在控制单元的控制下，升降机构31带动位于其上的空气净化单元从最低位置上升到的最高位置。在空气净化单元上升的整个过程中，空气净化传感器一直处于实时检测状态，并将所检测到的污染信息值存储在控制单元内。与此同时，空气处理装置实时探测、计算当前位置的高度，并将当前高度与空气净化传感器所探测到的数值一一对应起来。当在升降机构31的作用下，完成全部上升过程后，控制单元通过将所收集污染信息值进行判别比较，选取其中所探测到的最大的污染信息值，并同时调取与最大的污染信息值相应的高度位置。控制单元控制升降机构31返回到最低点，从最低位置处开始上升并计算上升过程中的高度位置。控制单元一旦判别出升降机构31上升到的高度是最大的污染信息值所对应的高度位置时，控制单元控制升降电机34停止工作，升降机构31不再运动，从而使得空气处理装置在与最大污染信息值对应的高度位置优先进行处理。 

Claims (15)

1.一种空气处理装置，包括上主体(1)和下主体(2)，其中：

空气处理单元，设置在上主体(1)内，对待处理区域进行空气处理；

升降单元(3)包括设置在下主体(2)内的传动机构(44)和升降机构(31)，传动机构(44)与升降机构(31)的一端连接，升降机构(31)的另一端与空气处理单元连接；

控制单元分别与空气处理单元和升降单元(3)相连，并控制升降机构(31)带动空气处理单元上升或下降；

其特征在于：下主体(2)包括高度检测开关，高度检测开关与控制单元连接；

空气处理装置还包括用于空气处理装置在地面自移动的移动单元以及用于探测空气质量的传感器。

2.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：高度检测开关是上行限位开关(4)和下行限位开关(5)，上行限位开关(4)设置在下主体内相对于升降电机(34)的一侧，上行限位开关(5)的触发件(51)朝向升降电机(34)，下行限位开关(5)设置在下主体(2)的上端部，下行限位开关(5)的触发件(51)朝向上行限位开关(4)。

3.根据权利要求2所述的空气处理装置，其特征在于：空气处理单元达到最高点时，设置在下主体(2)内并与升降机构(31)轴向连接的滑块(33)触发到上行限位开关(4)的触发件(51)，控制单元接收到上行限位开关(4)发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构(31)停止上升；空气处理单元达到最低点时，空气处理单元的下表面触发到下行限位开关(5)的触发件(51)，控制单元接收到下行限位开关(5)发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构(31)停止下降。

4.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：高度检测开关是上行限位开关(4)和下行限位开关(5)，上行限位开关(5)设置在下主体(1)内相对于升降电机(34)的一侧，上行限位开关(5)的触发件(51)朝向升降电机(34)，下行限位开关(5)设置在下主体(2)内与升降电机(34)同一侧，下行限位开关(5)的触发件(51)朝向上行限位开关(4)。

5.根据权利要求4所述的空气处理装置，其特征在于：空气处理单元达到最高点时，设置在下主体(2)内并与升降机构(31)轴向连接的滑块(33)触发到上行限位开关(4)的触发件(51)，控制单元接收到上行限位开关(4)发出的信号，向传动机构发出指令，升降机构(31)停止上升；空气处理单元达到最低点时，设置在下主体(2)内并与升降机构(31)轴向连接的滑块(33)触发到下行限位开关(5)的触发件(51)，控制单元接收到下行限位开关(5)发出的信号后，向传动机构发出指令，升降机构(31)停止下降。

6.根据权利要求2所述的空气处理装置，其特征在于：上行限位开关(4)和下行限位开关(5)为微动开关，所述的触发件(51)为微动开关的摆臂。

7.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：空气处理装置还包括计时器。

8.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：空气处理装置还包括操作面板，所述操作面板包括参数设定按键。

9.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：所述空气处理单元为空气净化单元，对空气进行净化处理。

10.根据权利要求1所述的空气处理装置，其特征在于：所述空气处理单元为空气加湿/除湿单元，对空气进行加湿/除湿处理。

11.一种空气处理装置的高度位置检测方法，其特征在于：包括如权利要求1至10任一项所述空气处理装置，所述空气处理装置的高度位置检测方法包括以下步骤：

A.通过操作面板输入信息；

B.升降单元(3)中的传动机构接受控制单元的指令，驱动升降机构带动空气处理单元上升；

C.当空气处理单元到达的高度与输入的信息相符时，控制单元则向传动机构发出指令，传动机构停止工作，升降机构(31)保持不动状态。

12.根据权利要求11所述的空气处理装置的高度位置检测方法，其特征在于：B步骤中，升降单元(3)带动空气处理单元从最低位置开始上升时，计时器开始计时。

13.根据权利要求11所述的空气处理装置的高度位置检测方法，其特征在于：C步骤中，包括计时器停止计时。

14.根据权利要求11所述的空气处理装置的高度位置检测方法，其特征在于：信息是时间或高度。

15.根据权利要求14所述的空气处理装置的高度位置检测方法，其特征在于：时间与高度的对应关系以空气处理装置中的升降电机的转速、减速箱的减速比、升降机构中的支架长度为已知条件来确定。

Images