CN105361819A - 带空气净化功能的智能保洁机器人 - Google Patents

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Abstract

一种带空气净化功能的智能保洁机器人，吸风口转换装置位于减震吸风套上端的吸风口内，由铁片、过滤吸风口、分隔板阀座、集灰吸风口、转换阀板、轴、配重块和电磁铁所组成。集灰盒体内与进尘口相通的空间由分隔板分隔为集尘室和迷宫式过滤室，盒体进风口相通集尘室和迷宫式过滤室的第一过滤室，迷宫式过滤室内横向呈间隔距离设有第一、第二隔板，第一、第二隔板横向分隔迷宫式过滤室内为第一、第二和第三过滤室。本发明除具有扫地和吸尘及拖布功能外，还具有净化室内空气的功能，具有结构简单，布局合理，改造方便，制作使用成本低和使用效果好的优点。

Description

带空气净化功能的智能保洁机器人
技术领域
本发明属于智能机器人领域，特别地涉及一种带空气净化功能的智能保洁机器人。
背景技术
随着城市化进程加速，城市内空气污染日益严重，空气净化是人类迫切需解决问题，使空气净化的主要方法是控制降低污染物的排发量；另一方面，对于己污染的空气实行滤除净化，即至少在室内使空气得到净化。
传统的吸尘器对家庭室内做清扫等工作，需要依靠人工来完成，公告号为CN2631410Y的专利公开了一种自动清扫的吸尘器，该吸尘器包括：吸尘电机、尘盒、吸尘管路、电动刷和左右两轮，左右两轮分别由左右轮电机驱动，吸尘器上还设有感应障碍物的传感器，传感器与所述的左右轮电机的控制电路电连接。该吸尘器在工作时，其左右轮由装在吸尘器内的轮电机驱动而带动吸尘器移动，进行自动打扫，当在前进过程中碰到障碍物时，前板受压，前板与机身之间的相对位置发生变化，前板内侧的挡板与传感器的感应头之间产生位移。传感器把此位移信号传送到控制电路，改变左右轮电机的转速，从而改变左右轮的转速，使吸尘器转弯绕过障碍物继续前进。此后，吸尘器或保洁机器人(如专利号201120025041.8)己具备自动进行智能充电，实现智能避障和探测悬崖及可按不同路径规划进行多种模式的清扫的功能。但现有技术的吸尘器或保洁机器人的缺点是：只具有扫地和吸尘及拖布功能，没有净化室内空气的功能。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种带空气净化功能的智能保洁机器人，除具有扫地和吸尘及拖布功能外，还具有净化室内空气的功能，具有结构简单，布局合理，改造方便，制作使用成本低和使用效果好的优点。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种带空气净化功能的智能保洁机器人，包括机盖、显示操作盘盒、合页轴柱、扣盖体、底座、边刷电机、边刷、清扫组件、驱动轮装置、轮子、控制电路板、吸风扇、吸风电机、减震吸风套及其上端的吸风口、集尘过滤盒和集尘过滤盒座槽及其内的进尘口，还包括：
吸风口转换装置，吸风口转换装置位于减震吸风套上端的吸风口内，由铁片、过滤吸风口、分隔板阀座、集灰吸风口、转换阀板、轴、配重块和电磁铁所组成，分隔板阀座分隔减震吸风套上端的吸风口为过滤吸风口和集灰吸风口，过滤吸风口通过集灰盒体上的过滤抽风口与其内的迷宫式过滤室相通，集灰吸风口通过集灰盒体上的集尘抽风口与其内的集尘室相通，分隔板阀座的下端设有能封闭或开启过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板，转换阀板中部通过轴与减震吸风套上端体内轴接，位于集灰吸风口下端的转换阀板下部的一端设有配重块，转换阀板下部的另一端设有铁片，铁片下端间隔一段距离的减震吸风套内设有电磁铁，对应过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板上部面设有密封片；
集尘过滤盒，集灰盒体内与进尘口相通的空间由分隔板分隔为集尘室和迷宫式过滤室，盒体进风口相通集尘室和迷宫式过滤室的第一过滤室，迷宫式过滤室内横向呈间隔距离设有第一、第二隔板，第一、第二隔板横向分隔迷宫式过滤室内为第一、第二和第三过滤室，第一过滤室的前部下端相通盒体进风口，第一过滤室的上端与第二过滤室的上端相通，第二过滤室的下端与第三过滤室的下端相通，第三过滤室的上端与过滤吸风口相通，即通过过滤抽风口与过滤吸风口相通。第一过滤室内设有过滤纤维材料，第二和第三过滤室内设有活性碳材料，第一和第二过滤室的上端设有活性碳块，位于第二和第三过滤室顶端的灰尘网板为密封板。
所述的过滤吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之一，集灰吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之二。
所述的转换阀板呈V字形，位于过滤吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之一，位于集灰吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之二。
所述的转换阀板上的轴位于集灰吸风口下端与过滤吸风口下端相交处。
所述的活性碳材料为活性碳颗粒，或为活性碳块。所述的过滤纤维材料为过滤纤维棉，或为过滤纤维纸，或为过滤纸，或为双层波纹状过滤纸。所述的活性炭块为蜂窝式活性炭过滤块。
所述的机盖上端面的操作盘上设有净化空气按钮，净化空气按钮控制吸尘电机和电磁铁的启闭。
本发明除具有扫地和吸尘及拖布功能外，还具有净化室内空气的功能，具有结构简单，布局合理，改造方便，制作使用成本低和使用效果好的优点。本发明仅需对传统的自动清扫的吸尘器，或智能保洁机器人的结构进行改造即可，有较低的制作成本。本发明在进行净化室内空气作业时，只有吸尘电机和电磁铁处于工作状态，有使用成本低和使用效果好的优点。测试表明：本发明在进行净化室内空气作业一个小时，可使100平方米封闭的室内空气中PM2.5污染物值下降95％，达到了良好的室内净化目的。
附图说明
图1为本发明的顶盖开启后分解的结构示意图；
图2为本发明的吸风口转换装置的结构示意图；
图3为本发明的减震吸风套的结构示意图；
图4为本发明的集尘过滤盒的分解结构示意图；
图5为图4的集尘过滤盒的迷宫式过滤室的A-A剖面结构使用状态示意图。
具体实施方式
图1至图5所示，一种带空气净化功能的智能保洁机器人，包括机盖1，显示操作盘盒2，合页轴柱3、扣盖体4、底座11、边刷电机13、边刷14、清扫组件15、驱动轮装置12、轮子17、控制电路板10、吸风扇19、吸风电机20、减震吸风套21及其上端的吸风口18、集尘过滤盒23和集尘过滤盒座槽7及其内的进尘口6。
其中：显示操作盘内的控制按钮盘位于机盖上端面。机盖通过合页轴柱与扣盖体轴接，以方便打开机盖更换集尘过滤盒的过滤物
驱动轮装置12和轮子分为左右两组，为传统结构，故不再累述。
控制电路板上增设有净化空气电路，操作盘上设有净化空气按钮，净化空气按钮控制吸尘电机20和电磁铁32的启闭。控制电路板上各控制电路通过导线与机体内各电路相通。本发明的扣盖体的前端设有感应板8，底座的顶端前部设有红外信号接收头，底座的侧面设有充电插头和开关16。
扣盖体通过数个固定螺钉5与底座固定为一体，此时位于底座上的清扫组件的出灰口22密封对齐集尘过滤盒座槽7内的进尘口6。当集尘过滤盒置于过滤盒座槽内时，其上的盒体进风口41密封对齐集尘过滤盒座槽内的进尘口，其上的集尘抽风口37和过滤抽风口72密封对齐集尘过滤盒座槽内的吸风接口71。吸风接口密封对齐减震吸风套21上端的吸风口18。
清扫组件为传统结构，包括清扫刷和带其转动的清扫电机，清扫组件用于将左右两个边刷电机带动的左右边刷刷入清扫刷前部及清扫刷转动刷入的灰尘和杂物置入出灰口处，并由吸风电机带动的吸风扇19经进尘口6、盒体进风口41进入集尘过滤盒内的集尘室43中。在集尘室内灰尘和杂物经集尘室上端的灰尘网板47上的过滤布51的过滤置留在集尘室内，空气则从集尘抽风口37经吸风口转换装置的集灰吸风口27和对应扣盖体处的出风孔9排出扣盖体。
本发明还包括：
吸风口转换装置，吸风口转换装置位于减震吸风套21上端的吸风口18内。由铁片24、过滤吸风口25、分隔板阀座26、集灰吸风口27、转换阀板30、轴31、配重块29和电磁铁32所组成。分隔板阀座分隔减震吸风套上端的吸风口18为过滤吸风口25和集灰吸风口27。过滤吸风口通过集灰盒体上的过滤抽风口72与其内的迷宫式过滤室39相通。集灰吸风口通过集灰盒体上的集尘抽风口37与其内的集尘室43相通。分隔板阀座的下端设有能封闭或开启过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板。转换阀板中部通过轴与减震吸风套上端体内轴接。位于集灰吸风口下端的转换阀板下部的一端设有配重块，转换阀板下部的另一端设有铁片。铁片下端间隔一段距离的减震吸风套内设有电磁铁。对应过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板上部面设有密封片28，密封片的作用是使转换阀板上部面更好地密封对应部的集灰吸风口和过滤吸风口。所述的机盖上端面的操作盘上设有净化空气按钮，净化空气按钮控制吸尘电机和电磁铁的启闭。减震吸风套的一侧设吸风道33与吸风扇的吸风口相通。减震吸风套的下侧通过固定孔34和螺钉与对应部的底座连接，从而固定吸风扇和吸风电机为一体结构。
集尘过滤盒23，集灰盒体42内与进尘口相通的空间由分隔板40分隔为集尘室43和迷宫式过滤室39。盒体进风口41相通集尘室和迷宫式过滤室的第一过滤室55。迷宫式过滤室内横向呈间隔距离设有第一隔板56和第二隔板62。第一、第二隔板横向分隔迷宫式过滤室内为第一过滤室55、第二过滤室58和第三过滤室61。第一过滤室的前部下端相通盒体进风口。第一过滤室的上端与第二过滤室的上端相通，第二过滤室的下端59与第三过滤室的下端相通，第三过滤室的上端与过滤吸风口相通，即通过过滤抽风口与过滤吸风口相通。第一过滤室内设有过滤纤维材料54，所述的过滤纤维材料为过滤纤维棉，或为过滤纤维纸，或为过滤纸，或为双层波纹状过滤纸。第二和第三过滤室内设有活性碳材料，所述的活性碳材料为活性碳颗粒57，或为活性碳块60。第一和第二过滤室的上端设有活性碳块53，所述的活性炭块为蜂窝式活性炭过滤块。位于第二和第三过滤室顶端的灰尘网板47为密封板45。对应集尘室上端的灰尘网板为格栅46，灰尘网板对应集灰盒体42上的过滤抽风口和集尘抽风口处设有过风口48且通过密封圈49与过滤抽风口和集尘抽风口密封相接。灰尘网板卡设在集尘室和迷宫式过滤室顶部，过滤布盖设在灰尘网板的格栅处的上端并由卡网44与灰尘网板卡接，灰尘网板的上端周边设卡圈50以使过滤布上端留出与集尘抽风口相通的空间。卡圈上端设盖密封圈52，用于与密封盖密封。密封盖36的一侧通过穿轴38与集灰盒体一侧轴接，以方便更换过滤布(或滤纸、滤材)。密封盖上端设手柄35，以方便取放集尘过滤盒。扣合密封盖后，在吸风口转换装置作用下，仅使集尘抽风口与过滤布的上端处于相通状态，过滤布的下端位于集尘室上端面且与盒体进风口处于密封相通状态；或仅使过滤抽风口与第三过滤室上端处于密封相通状态。
所述的过滤吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之一，集灰吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之二。
所述的转换阀板呈V字形，位于过滤吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之一，位于集灰吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之二。
所述的转换阀板上的轴位于集灰吸风口下端与过滤吸风口下端相交处，这样在净化空气按钮控制吸尘电机和电磁铁不工作状态下，配重块的作用，使转换阀板常闭过滤吸风口，而同时常开集灰吸风口。
使用时，若按下吸尘清扫按钮则：在配重块的作用下，转换阀板常闭过滤吸风口，而同时常开集灰吸风口。边刷电机带动两边刷，清扫组件内带刷毛的刷杆转动，另设的其它传统趋动装置分别带动左、右侧的轮子转动，使机体缓慢前进。边刷将大小灰尘及垃圾扫入机体前端，确保房间的每一个角落都能被打扫干净，带刷毛的刷杆再将其扫入出灰口处；由位于底座后端内的吸尘电机带动的吸风扇在吸风口产生的负压抽风力依次经吸风道、集灰吸风口27、集灰盒体上的集尘抽风口37、过滤布、灰尘网板的格栅、集尘室、盒体进风口、集尘过滤盒座槽前部下端上的进尘口将出灰口处内的大小灰尘及垃圾吸入集尘过滤盒内的集尘室中，经过滤布过滤后的洁净气体则顺位于盖壳后侧面上吸尘电机的出风孔排出机体外。当集尘室大小灰尘及垃圾装满后，可打开机盖，打开集尘过滤盒的密封盖，倒出集尘室内大小灰尘及垃圾，或更换过滤布。
若需净化室内空气时，按下净化空气按钮则：只有吸尘电机和电磁铁开启。电磁铁吸引位于其上端转换阀板上的铁片向下运行，带动该端的转换阀板向下运行，在轴31作用下，转换阀板开启分隔板阀座上的过滤吸风口，而关闭集灰吸风口。位于底座后端内的吸尘电机带动的吸风扇在吸风口产生的负压抽风力依次经吸风道、过滤吸风口、集灰盒体上的过滤抽风口72、第三过滤室的上端及其内的活性碳材料、第二过滤室的下端及其内的活性碳材料、活性碳块、第一过滤室及其内的过滤纤维材料、盒体进风口、集尘过滤盒座槽前部下端上的进尘口将从出灰口吸入的污染室内的空气净化。即：空气中的PM2.5污染物经迷宫式过滤室内的过滤纤维材料和活性碳材料过滤吸附，污染物被吸附过滤干净，过滤后的洁净空气则顺位于盖壳后侧面上吸尘电机的出风孔排出机体外。可打开机盖，打开集尘过滤盒的密封盖，更换活性碳材料及过滤纤维材料。
众所周知，活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是由木炭、竹炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种有害物质，以达到净化空气的目的。活性炭净化量取决于活性炭与空气接触的面积，活性炭与空气接触面积越大，活性炭净化空气量越大。本发明采用迷宫式过滤室使活性炭与空气接触面积大且过滤道长，有较好的净化空气作用。
总之，除具有扫地和吸尘及拖布功能外，还具有净化室内空气的功能，具有结构简单，布局合理，改造方便，制作使用成本低和使用效果好的优点。

Claims (8)

1.一种带空气净化功能的智能保洁机器人，包括机盖、显示操作盘盒、合页轴柱、扣盖体、底座、边刷电机、边刷、清扫组件、驱动轮装置、轮子、控制电路板、吸风扇、吸风电机、减震吸风套及其上端的吸风口、集尘过滤盒和集尘过滤盒座槽及其内的进尘口，其特征在于：还包括，
吸风口转换装置，吸风口转换装置位于减震吸风套上端的吸风口内，由铁片、过滤吸风口、分隔板阀座、集灰吸风口、转换阀板、轴、配重块和电磁铁所组成，分隔板阀座分隔减震吸风套上端的吸风口为过滤吸风口和集灰吸风口，过滤吸风口通过集灰盒体上的过滤抽风口与其内的迷宫式过滤室相通，集灰吸风口通过集灰盒体上的集尘抽风口与其内的集尘室相通，分隔板阀座的下端设有能封闭或开启过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板，转换阀板中部通过轴与减震吸风套上端体内轴接，位于集灰吸风口下端的转换阀板下部的一端设有配重块，转换阀板下部的另一端设有铁片，铁片下端间隔一段距离的减震吸风套内设有电磁铁，对应过滤吸风口和集灰吸风口的转换阀板上部面设有密封片；
集尘过滤盒，集灰盒体内与进尘口相通的空间由分隔板分隔为集尘室和迷宫式过滤室，盒体进风口相通集尘室和迷宫式过滤室的第一过滤室，迷宫式过滤室内横向呈间隔距离设有第一、第二隔板，第一、第二隔板横向分隔迷宫式过滤室内为第一、第二和第三过滤室，第一过滤室的前部下端相通盒体进风口，第一过滤室的上端与第二过滤室的上端相通，第二过滤室的下端与第三过滤室的下端相通，第三过滤室的上端与过滤吸风口相通，第一过滤室内设有过滤纤维材料，第二和第三过滤室内设有活性碳材料，第一和第二过滤室的上端设有活性碳块，位于第二和第三过滤室顶端的灰尘网板为密封板。
2.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的过滤吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之一，集灰吸风口的横截面的面积占吸风口的三分之二。
3.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的转换阀板呈V字形，位于过滤吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之一，位于集灰吸风口下端的转换阀板面积占转换阀板面积的三分之二。
4.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的转换阀板上的轴位于集灰吸风口下端与过滤吸风口下端相交处。
5.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的活性碳材料为活性碳颗粒，或为活性碳块。
6.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的过滤纤维材料为过滤纤维棉，或为过滤纤维纸，或为过滤纸，或为双层波纹状过滤纸。
7.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的活性炭块为蜂窝式活性炭过滤块。
8.如权利要求1所述的带空气净化功能的智能保洁机器人，其特征在于：所述的机盖上端面的操作盘上设有净化空气按钮，净化空气按钮控制吸尘电机和电磁铁的启闭。
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