CN105078368A

CN105078368A - 真空吸尘器

Info

Publication number: CN105078368A
Application number: CN201510169496.XA
Authority: CN
Inventors: 李昌勋; 林和真; 河建镐
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2014-05-09
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2015-11-25
Also published as: US20150320285A1; EP2941993B1; KR20150128427A; AU2015201931A1; EP2941993A1

Abstract

本发明涉及真空吸尘器，该真空吸尘器包括：吸尘器主体，其具有用于产生吸力的吸入马达；吸入部，其与上述吸尘器主体连通，用于吸入空气和灰尘；电池，其能够向上述吸入马达供电；充电器，其能够分离地连接于上述吸尘器主体或上述吸入部，能够对上述电池进行充电；以及电压调节装置，其在上述充电器的输出端和上述吸入马达之间调节电压，以使输入至上述吸入马达的电压大于从上述充电器输出的电压。

Description

真空吸尘器

技术领域

本发明涉及真空吸尘器。

背景技术

真空吸尘器一般是利用由安装在主体内部的吸入马达产生的吸力来吸入包含有灰尘的空气之后在主体内部对灰尘进行过滤的装置。

这样的真空吸尘器分为手动吸尘器和自动吸尘器。手动吸尘器是使用者亲自执行清扫的吸尘器，自动吸尘器是吸尘器自身一边行走一边执行清扫的吸尘器。

上述手动吸尘器可分为卧式(canister)吸尘器和立式(upright)吸尘器，其中，卧式吸尘器的吸嘴与主体彼此独立形成，并通过连接管而相连接，立式吸尘器的吸嘴与主体相结合。

在作为现有文献1的韩国公开专利公报第10-2006-0118796号(公开日为2006年11月24日)中，公开了吸尘器的电源线引出口。

在现有文献1中，在主体内设置有卷线盘(cordreel)组件，通过将电源线连接到插座，能够向上述主体供电。

在这样的现有文献1的情况下，由于通过卷线盘组件来向吸尘器供电，因此，在利用吸尘器来进行清扫时，吸尘器只能移动与卷绕在卷线盘组件的线的长度相同的距离，因此清扫受限制。

在作为现有文献2的韩国公开专利公报第10-2008-0105847号(公开日为2008年12年04日)中公开了真空吸尘器。

现有文献2的真空吸尘器包括主体和卷线盘组装体，该主体具有电池和充电器，上述卷线盘组装体能够分离地连接于主体。

上述真空吸尘器可将主体连接到卷线盘组装体来接收工业电源，并对电池进行充电，在卷线盘组装体与主体分离的状态下，接收电池的直流电源来进行工作。

在上述主体设置有连接线插入孔，上述卷线盘组装体具有连接线。

然而，根据现有文献2，由于可以由电池向吸尘器供电来使其工作，因此其移动自由，清扫不受限制，但是对卷线盘组装体可能会施加220V的工业电源，这大于IEC60950所规定的安全基准42.4V。因此，存在如下问题，即，在将卷线盘组装体的电源线连接于插座而连接线未连接于主体的状态下，若使用者触摸连接线，则对使用者带来危险。

并且，由于在吸尘器内部内置有电池，因此电源有可能还施加到吸尘器的连接线插入孔端子。因此，为了使用者的安全，上述电池的电压应维持在42.4V以下。

通常，设置在吸尘器的吸入马达的功率越高，吸力也越高。然而，根据现有文献2，由于电池的电压维持在42.4V以下，因此存在不能使用高功率的吸入马达的问题。

发明内容

本发明的第一方面的真空吸尘器，包括：吸尘器主体，其具有用于产生吸力的吸入马达；吸入部，其与上述吸尘器主体连通，用于吸入空气和灰尘；电池，其能够向上述吸入马达供电；充电器，其能够分离地连接于上述吸尘器主体或上述吸入部，能够对上述电池进行充电；以及电压调节装置，其在上述充电器的输出端和上述吸入马达之间调节电压，以使输入至上述吸入马达的电压大于从上述充电器输出的电压吸力。

本发明的另一方面的真空吸尘器，包括：吸尘器主体，其具有用于产生吸力的吸入马达；吸入部，其与上述吸尘器主体连通，用于吸入空气和灰尘；电池，其能够向上述吸入马达供电；充电器，其能够分离地连接于上述吸尘器主体或上述吸入部，能够对上述电池进行充电；以及升压装置，其对从上述充电器输出的电压进行升压处理或对从上述电池输出的电压进行升压处理。

下面，利用附图和说明书阐述一个或多个实施例的细节。其他特征通过说明书、附图以及权利要求书会变得更加清楚。

附图说明

图1是第一实施例的真空吸尘器的立体图。

图2是示出第一实施例的真空吸尘器的结构的框图。

图3是示出第二实施例的真空吸尘器的结构的框图。

图4是示出第三实施例的真空吸尘器的结构的框图。

图5是示出第三实施例的电池充电时的开关机构的动作的图。

图6是示出第三实施例的电池放电时的开关机构的动作的图。

具体实施方式

下面，参照附图，举例对本发明的实施例进行详细说明。

在以下对优选实施例的详细描述中，参考作为本发明的一部分的附图。这些附图示出了能够实现本发明的实例性具体优选实施例。这些实施例被充分详细地描述，使得本领域技术人员能够实现本发明。应当理解的是，在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，能够采用其他实施例，做出逻辑结构上的、机械的、电学的以及化学的变化。为了避免本领域技术人员实现本发明所不必要的细节，可以省略对本领域技术人员公知的一些信息的描述。因此，下面的详细描述，不应当被视为具有限制意义。

另外，在这些实施例的描述中说明本发明的构件时，本文中使用了诸如第一、第二、A、B、(a)、(b)之类的术语，但这些术语都不应该理解为对对应构件的本质、顺序或次序的限定，而仅是用于对对应构件和(一个或多个)其他构件进行区别。应当指出，说明书中描述的一构件与另一构件“连接”、“联接”、“结合”，是指前者与后者直接“连接”、“联接”、“结合”，或者前者经由另一构件与后者相“连接”、“联接”、“结合”。

图1是第一实施例的真空吸尘器的立体图，图2是第一实施例的真空吸尘器主体的分解立体图。

参照图1和图2，第一实施例的真空吸尘器1可包括：吸尘器主体10，其具有用于产生吸力的吸入马达150；吸入装置20，其向上述吸尘器主体10引导含有灰尘的空气。

上述吸入装置20可包括吸入部21，其用于吸入清扫面例如地面的灰尘；连接部，其用于使上述吸入部21与上述吸尘器主体10相连接。

上述连接部可包括与上述吸入部21相连接的延长管24、与上述延长管24相连接的把手22、使上述把手22与上述吸尘器主体10相连接的吸入软管23。

并且，上述真空吸尘器1还可包括用于使上述吸入装置20所吸入的空气的灰尘彼此分离的灰尘分离部(未图示)以及用于储藏在上述灰尘分离部分离的灰尘的集尘桶110。上述集尘桶110能够可分离地安装在上述吸尘器主体10。上述灰尘分离部可制造成与上述集尘桶110独立的构件，也可与上述集尘桶110形成一个模块。

上述真空吸尘器1还可包括供给用于使上述吸入马达150动作的电源的电池120以及可分离地连接于上述吸尘器主体10并对上述电池120进行充电的充电器30。

上述充电器30可包括与插座相连接的电源线31以及与上述吸尘器主体10相连接的充电器连接器32。并且，上述吸尘器主体10可包括与上述充电器连接器32相连接的吸尘器连接器102。上述吸尘器连接器102可从上述吸尘器主体10凸出。作为其他例，上述吸尘器连接器102也可以设置在上述吸入部21。上述吸尘器连接器102可从上述吸入部21凸出。

上述充电器30执行整流以及平滑处理，其接收工业交流电压后转换为直流电压形态。然后，上述充电器30将转换后的直流电压供给至上述吸尘器主体10。作为一例，上述充电器30可将工业交流电压转换为42.4V以下的直流电压后供给至上述吸尘器主体10。

由此，由于从上述充电器30的充电器连接器32输出42.4V以下的直流电压，因此即使上述充电器连接器32不具有绝缘装置，使用者的安全也不会存在问题。当然，也可以在上述充电器连接器32设置绝缘装置。

上述电池120可包括串联连接的多个电池单元121。上述多个电池单元121受未图示的电池管理系统(BatteryManagementSystem,BMS)的管理而维持恒定的电压。即，电池管理系统使上述电池120放出恒定的电压。上述电池120可以是能够充电以及放电的2次电池。作为一例，在上述电池120中所充电的直流电压具有42.4V以下的值。

在本实施例中，作为一例，上述吸入马达150可以是无刷直流(BLDC)马达。并且，作为一例，上述吸入马达150的最大功率可以为600W以上。

在充电至上述电池120的电压为42.4V以下的情况下，为了使高功率的吸入马达150工作，电流至少应为14.15A以上，因此，存在为了驱动上述吸入马达150而所需的电路结构复杂的问题。

因此，在本实施例中，为了利用充电至上述电池120的电压来使高功率的上述吸入马达150工作，上述吸尘器主体10还可包括用于对从上述电池120输出的电压进行升压处理的升压装置140。

作为一例，上述升压装置140可包括升压转换器()(boostconverter)(或DC/DC转换部)。

上述升压转换器可包括电感器、二极管、电容器以及开关元件。并且，开关元件受控制器130的控制而快速地反复开闭，从而使上述升压转换器对输入电压进行升压处理。

此时，上述开关元件可由金氧半场效晶体管(MOSFET)构成，但是并不限定于此，也可以由双极结型晶体管(BJT：BipolarJunctionTransistor)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT：InsulatedGateBipolarTransistor)等构成。

并且，在上述电池120和上述升压装置140之间可设置有控制器130。上述控制器130可输出上述升压转换器的开关元件的开关信号。并且，上述控制器130可控制上述吸入马达150。

因此，从上述电池120输出的42.4V以下的直流电压通过上述控制器130而输出至上述升压装置140。并且，上述升压装置140对被输入的电压进行升压处理后输出至上述吸入马达150。

此时，上述升压装置140可使上述电池120的输出电压上升至2倍以上的电压。作为一例，上述升压装置140可输出84.8V以上的直流电压。由于上述升压装置140可输出84.8V以上的直流电压，因此，为了驱动上述吸入马达150所需的电流可以小于约7.1A，因此具有为了驱动上述吸入马达150所需的电路结构变得简单的优点。

当然，根据用于使上述吸入马达150工作的电路结构，上述升压装置140的输出电压也可以小于84.8V。

此外，在本实施例中，由上述升压装置140对上述电池120的输出电压进行升压处理后供给至上述吸入马达150，因此，上述吸入马达150可产生高功率，随之，上述真空吸尘器1的吸力会增大，从而具有使清扫性能上升的优点。

并且，在本实施例中，由于上述电池120的充电电压为42.4V以下，因此，即使在上述吸尘器连接器102不设置绝缘装置，使用者的安全也不会存在问题。当然，也可以在上述吸尘器连接器102设置绝缘装置。

另外，上述充电器30可以仅在对上述电池120进行充电时连接到上述真空吸尘器1，而在利用上述真空吸尘器1来进行清扫时可以使上述充电器30与上述真空吸尘器1分离来使用，因此具有使上述吸尘器1的移动自由度上升的优点。

即，上述真空吸尘器1不具有卷线盘而由上述电池120向上述真空吸尘器1供电，因此，上述真空吸尘器1的移动距离不受限制，在上述真空吸尘器1移动的过程中，不需要一边越过卷绕在上述卷线盘的线或整理线一边移动，因此具有移动灵活的优点。

图3是示出第二实施例的真空吸尘器的结构的框图。

在本实施例中，仅在升压装置的位置和电池的充电电压方面存在差异，其他部分与第一实施例相同。因此，以下对本实施例的特征性的部分进行说明。

参照图3，第二实施例的真空吸尘器2可包括从充电器30接收42.4V以下的直流电压并进行升压处理的升压装置140、接收通过上述升压装置140而上升的电压的电池123。

或者，上述真空吸尘器2还可包括与上述升压装置140的输出端相连接的变压器142。在此情况下，上述电池123可与上述变压器142相连接。

上述电池123可包括多个电池单元121。上述多个电池单元121受上述电池管理系统(BMS)的管理而维持恒定的电压。

在本实施例中，作为一例，上述升压装置140可包括升压转换器。作为一例，上述升压转换器可对上述充电器30的输出电压进行升压处理，上述变压器142可对上述升压转换器所输出的电压进行升压处理或者降压处理后输出，或者直接输出。

在本实施例中，可将上述升压转换器以及上述变压器142设计成：使输入至上述升压转换器的42.4V以下的直流电压上升至2倍以上，从而从上述变压器142输出84.8V以上的电压。

当然，根据驱动上述吸入马达150的电路结构，也可以从上述变压器142输出小于84.8V的直流电压。

作为一例，可以由上述升压转换器对上述充电器30的输出电压进行一次升压处理，由上述变压器142对上述升压转换器的输出电压进行二次升压处理。

作为另一例，也可以为上述升压转换器对上述充电器30的输出电压进行升压处理，上述变压器输出与上述升压转换器的输出电压相同的值的电压。无论是何种情况，上述电池123的最大充电电压都可以为84.8V以上。

因此，上述电池123所输出的最大直流电压可以为84.8V以上，并且所输出的电压可以通过上述控制器130而供给至上述吸入马达150。

通过本实施例也能够将84.8V以上的高电压供给至上述吸入马达150，因此上述吸入马达150可产生高功率，随之，上述真空吸尘器2的吸力会增大，从而具有使清扫性能上升的优点。

在本实施例中，由于上述电池123与上述吸尘器连接器102电连接，且上述电池123的最大充电电压为84.8V以上，因此若不设置上述变压器142，则在使用者接触上述吸尘器连接器102时可能会发生危险。但是，在本实施例的情况下，由于在上述升压装置140和上述电池123之间设置有上述变压器142，因此上述变压器142发挥绝缘作用，从而具有使使用者的安全性上升的优点。

在上述实施例中，上述升压转换器可以为非绝缘型升压转换器或绝缘型升压转换器。在上述升压转换器为绝缘型升压转换器的情况下，上述真空吸尘器2通过上述升压转换器和上述变压器142而实现双重绝缘，因此具有使产品安全性进一步上升的优点。

作为另一例，也可以省略上述变压器142或仅使用绝缘型升压转换器。上述绝缘型升压转换器是电感器被变压器取代的形态。或者，在仅使用上述绝缘型升压转换器的情况下也能够绝缘，从而能够维持产品的安全性。

图4是示出第三实施例的真空吸尘器的结构的框图。

参照图4，第三实施例的真空吸尘器3可包括充电器30、吸入马达150以及电池160。

在本实施例中，上述充电器30以及上述吸入马达150与第一实施例相同，因此省略其说明。即，上述充电器30将42.4V以下的直流电压供给至上述吸尘器主体。

上述电池160可包括第一电池161和第二电池162。上述第一电池161以及第二电池162分别可包括串联连接的多个电池单元。

并且，作为一例，上述第一电池161以及第二电池162的充电电压可以为42.4V以下。

上述真空吸尘器还可包括开关机构。上述开关机构在上述电池160进行充电时使上述第一电池161和上述第二电池162并联连接，在上述电池160放电时(上述电池160的直流电压供给至上述吸入马达150的情况)使上述第一电池161和上述第二电池162串联连接。

上述开关机构可包括充电用开关机构和放电用开关机构。

上述充电用开关机构可包括第一充电用开关171、第二充电用开关172以及第三充电用开关173。上述第一充电用开关171可使上述充电器30和上述第二电池162电连接或断开电连接。

上述第二充电用开关172可使上述第一电池161和上述充电器30的两端电连接或断开电连接。上述第三充电用开关173可使上述第一电池161和第二电池162电连接或断开电连接。

上述放电用开关机构可包括第一放电用开关181、第二放电用开关182以及第三放电用开关183。上述第一放电用开关181可使上述吸入马达150和上述第一电池161的两端电连接或断开电连接。

上述第二放电用开关182可使上述第二电池162和上述吸入马达150电连接或断开电连接。上述第三放电用开关183可使上述第一电池161和上述第二电池162电连接或断开电连接。

图5是示出第三实施例的电池充电时的开关机构的动作的图，图6是示出第三实施例的电池放电时的开关机构的动作的图。

首先，参照图5，在对上述电池160进行充电时，上述第一充电用开关至第三充电用开关171、172、173接通，上述第一放电用开关至第三放电用开关181、182、183断开。

因此，上述第一电池161和上述第二电池162将会并联连接。并且，从上述充电器30输出的电压分别供给至上述第一电池161和上述第二电池162来分别对上述第一电池161以及第二电池162进行充电。

接着，参照图6，在上述电池160放电时，上述第一充电用开关至第三充电用开关171、172、173断开，上述第一放电用开关至第三放电用开关181、182、183接通。因此，上述第一电池161和上述第二电池162将会串联连接。

因此，可将上述第一电池161的充电电压和上述第二电池162的充电电压的电压之和输出至上述吸入马达150。即，上述电池160的输出电压可以为84.8V以下。

另一方面，当上述真空吸尘器的电源断开命令被输入时，上述各开关可以被断开。

通过本实施例，也能够将84.8V以下的高电压供给至上述吸入马达150，因此上述吸入马达150可产生高功率，随之，上述真空吸尘器3的吸力会增大，从而具有使清扫性能上升的优点。

在上述实施例中，将两个电池161、162并联连接或串联连接，但是，也可以与此不同地将三个以上的电池并联连接或串联连接。

并且，在上述实施例中，说明了电池160直接与上述吸入马达150连接的情况，但是也可以与此不同地使上述电池160与控制器相连接，使上述吸入马达150与控制器相连接。

以上，以卧式吸尘器为例说明了真空吸尘器，但是本发明的思想也可以适用于立式吸尘器。即，立式吸尘器可包括吸入部、与上述吸入部相连接的吸尘器主体。此时，用于向吸入马达供电的电池可设置于吸入部或吸尘器主体。并且，在上面说明的充电器也可连接于吸入部或吸尘器主体。

此时，上述吸尘器主体可划分为两个以上的主体。作为一例，在两个以上的主体中的第一主体设置有吸入马达，吸入马达所设置的第一主体可与吸入部相连接。并且，第二主体与第一主体相连接，在第二主体可设置储藏灰尘的集尘桶。

在本说明书中，上述升压装置以及开关机构在上述真空吸尘器中对上述充电器的输出端和上述吸入马达的输入端之间的电压进行调节，以使向上述吸入马达施加的电压大于从上述充电器输出的电压，因此，可将它们统称为电压调节装置。

尽管参照本发明的多个实例性实施例描述了本发明，但应当理解的是，本领域技术人员能够设计出诸多其他的落入本发明原理的精神和范围内的改型和其他实施例。更具体而言，在本发明的说明书、附图和所附权利要求书的范围内，可以对零部件和/或主题组合设置方案的布局进行各种变型和更改。除了零部件和/或设置方案的变型和更改之外，替代性地使用也对于本领域技术人员来说是显而易见的。

Claims

1.一种真空吸尘器，其特征在于，包括：

吸尘器主体，其具有用于产生吸力的吸入马达；

吸入部，其与上述吸尘器主体连通，用于吸入空气和灰尘；

电池，其能够向上述吸入马达供电；

充电器，其能够分离地连接于上述吸尘器主体或上述吸入部，能够对上述电池进行充电；以及

电压调节装置，其在上述充电器的输出端和上述吸入马达之间调节电压，以使输入至上述吸入马达的电压大于从上述充电器输出的电压。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述电池设置于上述吸尘器主体或上述吸入部。

3.根据权利要求1或2所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述电压调节装置为用于对电压进行升压处理的升压装置。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述充电器将工业交流电压转换为42.4V以下的直流电压。

5.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述升压装置对从上述电池输出的电压进行升压处理，在上述升压装置进行过升压处理的电压输出至上述吸入马达。

6.根据权利要求5所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述电池的最大充电电压为42.4V以下。

7.根据权利要求6所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述升压装置对从上述电池输出的电压进行升压处理，以使供给至上述吸入马达的最大直流电压为84.8V以上。

8.根据权利要求4所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述升压装置对从上述充电器输出的电压进行升压处理；

在上述升压装置进行过升压处理的电压供给至上述电池。

9.根据权利要求8所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述电池的最大充电电压超过42.4V。

10.根据权利要求9所述的真空吸尘器，其特征在于，

供给至上述吸入马达的最大直流电压为84.8V以上。

11.根据权利要求3所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述升压装置包括升压转换器。

12.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述电池设置有多个，多个上述电池分别设置于上述吸尘器主体和上述吸入部中的一个以上；

上述电压调节装置包括开关机构，该开关机构在多个上述电池充电时使多个上述电池并联连接，在多个上述电池放电时使多个上述电池串联连接。

13.根据权利要求12所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述充电器将工业交流电压转换为42.4V以下的直流电压；

多个上述电池的充电电压分别为42.4V以下。

14.根据权利要求12所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述开关机构包括：

充电用开关机构，在多个上述电池充电时，该充电用开关机构接通，在多个上述电池放电时，该充电用开关机构断开；

放电用开关机构，在多个上述电池放电时，该放电用开关机构接通，在多个上述电池充电时，该放电用开关机构断开。

15.根据权利要求14所述的真空吸尘器，其特征在于，

多个上述电池包括第一电池和第二电池；

上述充电用开关机构包括：

第一充电用开关，其使上述第二电池和上述充电器电连接或断开电连接；

第二充电用开关，其使上述第一电池和上述充电器电连接或断开电连接；

第三充电用开关，其使上述第一电池和上述第二电池电连接或断开电连接。

16.根据权利要求15所述的真空吸尘器，其特征在于，

上述放电用开关机构包括：

第一放电用开关，其使上述第一电池与上述吸入马达或控制上述吸入马达的控制器电连接或断开电连接；

第二放电用开关，其使上述吸入马达或控制器与上述第二电池电连接或断开电连接；

第三放电用开关，其使上述第一电池和上述第二电池电连接或断开电连接。