CN104921658B - 兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人 - Google Patents
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Abstract
一种兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，包括吸尘口、集尘装置、电机和外壳机体，电机头部输出轴装设叶轮风扇，从吸尘口入口直至外壳机体上的气体出口之间形成一个封闭的气流通道，在气流通道中的叶轮风扇前方位置和电机后方位置还分别设置有过滤片，在气流通道中的集尘装置后方位置上还设有可完全闭合的活门，在气流通道中的活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的位置上开设有可关闭或打开的入风口。根据本发明的扫地机器人既可用于清扫吸尘也可以用于净化空气，一机多用，节约了空间和花费。
Description
技术领域
本发明涉及一种兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，也就是说该扫地机器人除了可以用作清扫吸尘装置之外在不进行清扫吸尘作业时还可以用作空气净化装置。
背景技术
智能扫地机器人如今已广泛地应用于家庭清扫除尘工作，智能扫地机器人的基本工作原理是利用电动机带动叶片高速旋转，在密封的壳体内产生空气负压，吸取尘屑；智能扫地机器人通常还包括智能控制系统和行走装置。另外，由于近年我国高速的工业发展使得空气污染问题越来越严重，其中影响空气质量的主要污染物是大气中漂浮的微细颗粒物，尤其以PM2.5的危害最大。因此空气净化器也越来越得到广大居民的青睐。空气净化器的工作原理与扫地机器人或吸尘器类似，但它们绝大多数都以单个的形式存在于各个家庭中，因此造成了很大的浪费，既花费巨大同时又占空间。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，提供一种兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，也就是说该家用智能扫地机器人除了可以用作清扫吸尘装置之外在不进行清扫吸尘作业时还可以用作空气净化装置。具体地，包括吸尘口、集尘装置、电机和外壳机体，电机头部输出轴装设叶轮风扇，从吸尘口入口直至外壳机体上的气体出口之间形成一个封闭的气流通道，在气流通道中的叶轮风扇前方位置和电机后方位置还分别设置有过滤片，在气流通道中的集尘装置后方位置上还设有可完全闭合的活门，在气流通道中的活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的位置上开设有可关闭或打开的入风口。
优选地，气流通道位于活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的上部壁面包括第一面板和第二面板，第一面板和第二面板之间形成空腔，第一面板和第二面板设置有对应的开口，因此形成了所述的入风口。
优选地，第一面板和第二面板之间形成的空腔内设置有平面板状活性炭过滤层，过滤层的厚度略大于第一面板和第二面板之间形成的空腔的厚度。
优选地，第一面板厚度方向上的中间位置设置有盖片，盖片可借助于形成于其上表面的凸起而在第一面板内部腔体中滑动。
优选地，盖片的上下表面与第一面板内部腔体的上下表面之间设置有橡胶密封圈。
优选地，盖片、密封圈和入风口都例如是长方形的，其中盖片的面积大于密封圈的面积，密封圈的面积大于入风口的面积。
优选地，第一面板和第二面板之间设置有收紧装置。
优选地，活性炭过滤层纵向上的宽度略大于入风口的纵向宽度；活性炭过滤层横向上的长度则略大于入风口的横向长度的整数倍。
优选地，还包括紫外线杀菌装置、高效等离子发生器或者活性氧发生器中的一个或者多个。
一种利用根据本发明的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人进行吸尘和空气净化的方法，包括如下步骤：保持活门打开且关闭入风口，开启电机进行清扫吸尘工作；保持活门完全关闭，打开入风口，开启电机进行空气净化。
根据本发明的家用智能扫地机器人既可用于清扫吸尘也可以用于净化空气，一机多用，节约了空间和花费。
附图说明
图1为根据本发明的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人的结构示意图；
图2为本发明的入风口结构示意图；
图3为本发明的盖片的设置示意图；
图4-6为根据本发明的扫地机器人的三个实例图。
具体实施方式
参见图1，根据本发明的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人包括吸尘口1、集尘装置2、电机3和外壳机体4。该智能扫地机器人还包括智能控制系统和行走装置，智能控制系统控制机器人的移动以及清扫吸尘工作的实施。吸尘口1可选择性地处于靠近地面的适当位置。集尘装置2例如可以是图中所显示的集尘纸袋或布袋，也可以是其他形式。扫地机器人也还可以包括清扫毛刷以加强除尘效果。电机3头部输出轴装设叶轮风扇(未示出)，在叶轮风扇的带动下，含尘空气经由吸尘口1进入机体，而经过集尘装置2收集尘屑后的空气流经叶轮和电机并最后在外壳机体4上的气体出口排出。从吸尘口1的入口直至外壳机体4上的气体出口之间形成一个封闭的气流通道。为了防止集尘装置2意外破裂导致尘屑进入叶轮和电机区域，以及为了防止电机因磨损而产生的碎屑进入室内空气中，在气流通道中的叶轮风扇前方位置和电机后方位置还分别设置有过滤片，例如高效率空气微粒子过滤网(HEPA)。根据本发明的兼具空气净化功能的扫地机器人在气流通道中的集尘装置2后方位置上还设有可完全闭合的活门，在气流通道中的活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的位置上开设有可关闭或打开的入风口30，该入风口设置在气流通道的壁面上，优选上部壁面。在根据本发明的扫地机器人进行清扫吸尘作业时，前述活门完全打开，入风口30完全关闭，此时含尘空气尤其是地板上或者家具上的尘土经由吸尘口吸入并被绝大部分地被收集于集尘装置中；在根据本发明的扫地机器人用作空气净化器时，前述活门完全关闭，入风口30打开，室内含尘(微细颗粒物，例如PM2.5，即所谓的“霾”)空气经由入风口30进入机体内并被过滤净化。
在一个优选实施例中，参见图2和3，气流通道位于活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的上部壁面包括第一面板21和第二面板22，第一面板21相对于第二面板22更靠外，第一面板21和第二面板22之间形成空腔，第一面板21和第二面板22设置有对应的开口，因此形成了前述的入风口30。在一个优选实施方式中，第一面板21和第二面板22之间形成的空腔内设置有平面板状活性炭过滤层24，过滤层24的厚度略大于第一面板21和第二面板22之间形成的空腔的厚度。在另一个优选实施方式中，第一面板21厚度方向上的中间位置设置有盖片23，盖片23可借助于形成于其上表面的凸起或拨杆而在第一面板21内部腔体中滑动；优选地，盖片23的上下表面与第一面板21内部腔体的上下表面之间设置有橡胶密封圈27；这样，可以保证根据本发明的扫地机器人用于吸尘作业时不会漏气。如图3所示，盖片23、密封圈27和入风口30都例如是长方形的，其中盖片23的面积大于密封圈27的面积，密封圈27的面积大于入风口30的面积。优选地，盖片23可以由金属片制成；更优选地，金属盖片23上的外表面涂敷有聚四氟乙烯膜，该聚四氟乙烯膜可降低盖片23与橡胶密封圈27之间的摩擦力，因此可以减小盖片滑动的难度而且可以保护橡胶密封圈。
在另一个优选实施方式中，第一面板21和第二面板22之间设置有收紧装置，例如可以是预拉伸弹簧或者是图2中示例性示出的螺栓和螺母结构；在第一面板21和第二面板22之间放入活性炭过滤层24后，可以借助于预拉伸弹簧或者拧紧螺母来使得第一面板21和第二面板22紧紧的挤压活性炭过滤层24，使得空气尽量不会从活性炭过滤层与第一面板21、第二面板22之间的缝隙进入气流通道。可选用多个收紧装置并设置于不同位置。
在另一个优选实施方式中，活性炭过滤层24纵向上的宽度略大于入风口30的纵向宽度；活性炭过滤层24横向上的长度则略大于入风口30的横向长度的整数倍。这样，在活性炭过滤层24被使用一段足够长的时间后可以借助于拨拉装置在第一面板21长度方向上于两个面板之间的空腔内进行移动，因此可以不用短时间内频繁更换活性炭过滤层24。当然，具体的宽度应该根据入风口30的横向长度以及所述空腔的长度来决定。而且，也可以在活性炭过滤层24形成标记以方便拨拉移动活性炭过滤层24，两个相邻标记之间的横向距离优选等于入风口30的横向长度。
在另一个优选实施方式中，根据本发明的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人还包括紫外线杀菌装置、高效等离子发生器或者活性氧发生器中的一个或者多个，以期对于空气进行多样性的杀菌或者净化处理。
在另一个优选实施方式中，根据本发明的活性炭过滤层24所使用的活性炭采用农林废弃物制成。具体地，包含如下步骤：
(1)废料粉碎，将玉米秸秆、甘蔗皮和松塔按照重量比1：1：2放入粉碎机中进行粉碎，得到粒度大小均匀的颗粒料；粉碎粒度为55目；
(2)干燥，将颗粒料放入烘干炉中进行烘干，保持烘干炉的温度在120℃，烘干时间为50min；
(3)将步骤2中获得的干燥颗粒与氯化钾和氯化锌按照1：1：1的重量比混合均匀，加入与混合物料总重量相等的60℃热水，浸渍15小时；
(4)将浸渍后的物料过滤出来并放入微波炉，在550W的功率下炭化活化8分钟
(5)酸洗，微波辐射后的颗粒料浸入酸洗液中进行酸洗，所述酸洗温度为25～35℃，酸洗时间为20min；
(6)一次漂洗，对酸洗后的颗粒料进行水漂洗，漂洗温度为15℃，采用PH为7.1的清水进行；
(7)二次清洗，采用PH为7.5的去离子水进行清洗，水温保持在25℃；
(8)烘干，将清洗后的颗粒料放入旋转烘干炉内进行烘干，烘干炉的技术参数为：1.5圈/min，炉内温度125℃～150℃，时间5～8min；
(9)将步骤8中的烘干原料磨碎，并用150和200目的筛子进行筛分，将筛分所得的二级粒度活性炭与100目的沸石按照重量比2：1：1的比例混合均匀，以供使用。
该方法采用不同的农林废料，充分利用它们所具备的不同木质素、纤维素和半纤维素等化合物含量的特点，使得能够取长补短，既增加了农林废料的利用效率也改善了所制备的活性炭的性能。同时，将活性炭多级筛分并与沸石混合，使得所值得活性炭产品具有更好的紧密性，增强过滤吸附效果。
在另一个优选实施方式中，制作根据本发明的活性炭过滤层24的工艺如下：
(1)选取上述最终制得的活性炭物料，按质量比例1000：1～5的比例掺入纳米氧化银并混合均匀，形成活性炭混合颗粒；
(2)以0.8毫米厚的PA拉伸网卷料为高分子支撑网，向高分子支撑网表面均匀喷洒具有热塑性且熔点为97℃的熔融态EVA粘合剂纤维，再通过活性炭均布器均匀喷洒步骤1中的活性炭混合颗粒，厚度为2.5毫米；
(3)用软质导热辊压紧步骤2后的高分子支撑网，热塑性EVA粘合剂纤维冷却固化后即可将步骤1中的活性炭混合颗粒粘附在高分子支撑网表面，获得活性炭单层；
(4)将多层步骤三中获得的活性炭单层粘结成更厚的活性炭层，并在活性炭层内外表面覆上一层无纺布，将整个覆有无纺布的活性炭层用热熔胶黏贴固定在纸质边框内，裁减后即制得根据本发明的具有抗菌抑菌功能的活性炭过滤层24。
根据本发明的扫地机器人既可用于清扫吸尘也可以用于净化空气，一机多用，节约了空间和花费。以上说明仅是示例性的，本发明的保护范围以权利要求书为准。
Claims (9)
1.一种兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，包括吸尘口(1)、集尘装置(2)、电机(3)和外壳机体(4)，电机头部输出轴装设叶轮风扇，从吸尘口入口直至外壳机体上的气体出口之间形成一个封闭的气流通道，在气流通道中的叶轮风扇前方位置和电机后方位置还分别设置有过滤片，其特征在于在气流通道中的集尘装置后方位置上还设有可完全闭合的活门，在气流通道中的活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的位置上开设有可关闭或打开的入风口(30)；所述气流通道位于活门后方且在叶轮风扇前方过滤片之前的上部壁面包括第一面板(21)和第二面板(22)，第一面板和第二面板之间形成空腔，第一面板和第二面板设置有对应的开口，因此形成了所述的入风口(30)。
2.根据权利要求1所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于第一面板和第二面板之间形成的空腔内设置有平面板状活性炭过滤层，过滤层的厚度略大于第一面板和第二面板之间形成的空腔的厚度。
3.根据权利要求2所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于第一面板厚度方向上的中间位置设置有盖片，盖片可借助于形成于其上表面的凸起而在第一面板内部腔体中滑动。
4.根据权利要求3所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于盖片的上下表面与第一面板内部腔体的上下表面之间设置有橡胶密封圈。
5.根据权利要求4所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于盖片、密封圈和入风口都是长方形的，其中盖片的面积大于密封圈的面积，密封圈的面积大于入风口的面积。
6.根据权利要求5所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于第一面板和第二面板之间设置有收紧装置。
7.根据权利要求6所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于活性炭过滤层纵向上的宽度略大于入风口的纵向宽度；活性炭过滤层横向上的长度则略大于入风口的横向长度的整数倍。
8.根据前述任一项权利要求所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人，其特征在于还包括紫外线杀菌装置、高效等离子发生器或者活性氧发生器中的一个或者多个。
9.利用前述任一项权利要求所述的兼具空气净化功能的家用智能扫地机器人进行清扫吸尘和空气净化的方法，其特征在于包括如下步骤：保持活门打开且关闭入风口，开启电机进行清扫吸尘工作；保持活门完全关闭，打开入风口，开启电机进行空气净化。
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