CN106580188B - 一种静电防护系统及使用该系统的手持式吸尘器 - Google Patents

Abstract

一种手持无线吸尘器静电防护系统，包括静电收集单元和静电泄放单元；所述静电收集单元包括静电收集件；所述静电泄放单元包括电池包组件，静电收集件与电池包组件的负极电连接；所述静电收集单元与静电泄放单元电性连接，静电电荷通过静电收集件传输至电池包组件的负极，实现静电电荷转移。本发明通过将积聚的静电电荷进行有效转移，从而避免静电打手现象，也保护了机器内部的重要元器件不受静电损害。

Description

一种静电防护系统及使用该系统的手持式吸尘器

技术领域

本发明涉及吸尘器技术领域，具体涉及一种静电防护系统及使用该系统的手持式吸尘器。

背景技术

静电，就是一种处于静止状态的电荷或者说不流动的电荷，当电荷聚集在某个物体上或表面时就形成了静电。在日常生活中，当两个不同的物体相互接触时就会使得一个物体失去一些电荷如电子转移到另一个物体使其带正电，而另一个物体得到一些剩余电子的物体而带负电。若在分离的过程中电荷难以中和，电荷就会积累使物体带上静电。摩擦是一个不断接触与分离的过程，摩擦起电是一种接触又分离的造成正负电荷不平衡的过程，因此摩擦起电实质上是接触分离起电。在日常生活，各类物体都可能由于移动或摩擦而产生静电。

目前市场上主流的手持无线吸尘器因体型轻巧，携带及使用非常方便，受到用户的广泛青睐。其在使用过程时，地面上的灰尘、面粉等细小颗粒在被吸取时会与整个风道内壁摩擦，会发生大量的电子聚集，从而产生静电现象，就是俗称的摩擦起电，天气干燥时尤为明显。

这些静电会在导体表面(如铝管)积累达到一定峰值，人手接触后，这些积聚在铝管上的静电就会从人体释放，产生电击，发生静电打手现象，对用户造成不适，静电电压较大时，对人体会产生危害，极为影响产品使用者的用户体验。同时，静电积累较多还极有可能损害甚至击穿强静电场附近的线路板等重要元器件，不但影响机器的使用寿命，而且是一个安全隐患。

针对上述问题，有必要设计一种静电防护系统，防范手持无线吸尘器在使用过程中产生静电，对人体造成不适，同时也保护机器线路板等重要元器件不受静电损害，延长机器的使用寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种静电防护系统及使用该系统的手持式吸尘器，通过将积聚的静电电荷进行有效转移，从而避免静电打手现象，也保护了机器内部的重要元器件不受静电损害。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种手持无线吸尘器静电防护系统，包括静电收集单元和静电泄放单元；所述静电收集单元包括静电收集件；所述静电泄放单元包括电池包组件，静电收集件与电池包组件的负极电连接；所述静电收集单元与静电泄放单元电性连接，静电电荷通过静电收集件传输至电池包组件的负极，实现静电电荷转移。

优选的，所述静电泄放单元包括静电转接板，所述静电收集单元与所述静电转接板连接，所述静电转接板与电池包组件的负极电连接。

优选的，所述静电转接板用于收集静电电荷并向电池包组件的负极转移。

优选的，所述静电转接板包括至少一个电阻及与所述电阻并联的至少一个电容。

优选的，所述静电转接板包括若干串联的电阻及与其中每个电阻并联的若干电容。

优选的，所述手持无线吸尘器设有吸尘管，所述静电收集件设置与吸尘管接触。

优选的，所述静电泄放单元还包括静电导线，所述静电导线电性连接于所述静电收集件与所述静电转接板之间。

优选的，所述静电收集件还包括静电金属插片和静电金属丝；所述静电金属插片的一端设置在吸尘管内，并与吸尘管壁相接触；所述静电金属丝一端与静电金属插片接触，另一端延伸至吸尘管外与静电导线相连。

优选的，所述电池包组件包括电池组件与线路板组件；所述静电转接板通过导线连接至线路板组件的负极。

优选的，所述电池包组件包括电池组件与线路板组件；所述静电转接板通过导线连接至电池组件的负极。

优选的，所述手持式无线吸尘器还包括有一主电机，所述主电机产生的静电电荷转移至所述电池包组件的负极。

优选的，所述手持式无线吸尘器还包括有一主电机，所述主电机产生的静电电荷连接至所述静电转接板的静电电荷输入端。

优选的，所述手持无线吸尘器包括主电机线路板，所述主电机线路板上设置一具有保护作用的瞬态抑制二极管。

一种手持无线吸尘器，包括如上任意一项所述的静电防护系统。

一种静电防护系统，包括静电收集单元和静电泄放单元；所述静电收集单元用于收集静电并集中传输静电；所述静电泄放单元包括静电转接板、电池包组件；所述静电收集单元电性连接于所述静电泄放单元的静电转接板，所述电池包组件设置有一线路板组件及与所述线路板组件电性连接的电池组件；所述静电转接板可选择电性连接于所述电池组件的负极或线路板组件的负极。

优选的，所述静电转接板用于收集静电电荷并向电池包组件的负极转移。

优选的，所述静电转接板包括至少一个电阻及与所述电阻并联的至少一个电容。

优选的，所述静电转接板包括若干串联的电阻及与其中每个电阻并联的若干电容。

与现有技术相比，本发明将吸尘器的吸尘管部分及主电机部分积累的静电荷导向电池负极，进行静电电荷转移，避免了吸尘器在使用过程中产生的静电对人体造成静电电击打手现象，改善了产品的用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种手持无线吸尘器静电防护系统的结构示意图；

图2为本发明提供的一种使用该静电防护系统的手持无线吸尘器的立体示意图；

图3为本发明提供的一种使用该静电防护系统的手持无线吸尘器的爆炸图。

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：

1、吸尘管；2、静电金属插片；3、静电金属丝；4、静电导线；5、静电转接板；6、电池包组件；7、主电机线路板。

具体实施方式

目前手持无线吸尘器在使用过程时，地面上的灰尘、粉尘等细小颗粒在被吸取时会与整个风道内壁摩擦，会产生大量的电子聚集，从而产生静电。这些静电在导体表面(如铝管等金属管)积累达到一定峰值，人手接触后，会发生大量的电子转移，这些积聚在物体上的静电就会从人体释放，产生电击，发生静电打手现象，对用户造成不适，静电电压较大时，对人体会产生危害，极为影响产品使用者的用户体验。同时，静电积累较多还极有可能损害甚至击穿强静电场附近的线路板等重要元器件，不但影响机器的使用寿命，而且是一个安全隐患。

在实际生活中，物体产生静电后，通常是通过各种方法将产生的静电导入地下，即实现接地，从而将产生的静电通过大地进行释放，如此，就不会产生大量的静电聚集，当人体触碰的时候就不会感觉到放电打手等现象。

但是在产品实际设计中，往往非常难以实现将静电接地，或实现接地的方式比较复杂，尤其是无线产品，如须将产品接地结构将更为复杂，为了克服将无线产品静电接地的困难，本发明提供了一种新的静电防护体系。

针对上述问题，由于无线产品没有与电源连接的电源线，无法实现将静电向地线导通，本发明提供一种静电防护系统，特别是用于一种手持式无线吸尘器，为防止手持无线吸尘器在使用过程中产生静电后对人体造成不适，同时，也可以保护机器线路板等重要元器件不受静电损害，延长机器的使用寿命。

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，一种手持无线吸尘器静电防护系统，包括静电收集单元和静电泄放单元。

静电收集单元包括静电收集件，手持式无线吸尘器设有纵长的吸尘管1，所述吸尘管由金属材质制成，例如：铝、铁等但不仅限于上述材质，静电收集件设置与吸尘管接触。静电收集件包括静电金属插片2和静电金属丝3，静电金属插片2的设置在吸尘管1的一端，并与吸尘管1壁接触，静电金属丝3一端与静电金属插片2接触，另一端延伸至吸尘管1外与一静电导线4相连，所述静电金属插片2与静电金属丝3可由一个部件一体设置，也可以如本发明所示的设置成两个或两个以上连接的部件连接而成。

所述静电泄放单元包括静电导线4、静电转接板5及电池包组件6，所述静电导线4电性连接于静电收集件与静电转接板5之间，所述静电转接板5的输出端与所述电池包组件6的负电极电性连接。电池包组件6包括电池组件与线路板组件，静电转接板5连接至所述电池组件的负极。

所述静电收集单元与所述静电泄放单元通过静电导线4连接实现导通，产生的静电依次通过吸尘管1、静电金属插片2、静电金属丝3、静电导线4、静电转接板5至电池组件的负极，实现静电电荷转移。

所述手持式无线吸尘器还包括主电机及与所述主电机电性连接的主电机线路板，所述主电机线路板上设置一具有保护作用的瞬态抑制二极管(TVS二极管)，用于防止主电机线路板短路或电流过大造成主电机线路板损坏。

所述主电机包括一金属的机壳，所述主电机在使用过程中，由于主电机的叶轮转动、粉尘与机壳之间的摩擦也会产生静电，所述金属机壳上设置一接触导线用于从机壳上导引出静电。

本发明的一种实施方式，所述金属机壳上接触的导线连接至所述静电导线4再电性连接至静电转接板5，由所述吸尘管产生的静电与所述住电机产生的静电汇流后经过所述静电转接板5，再流向所述电池组件的负极上。

本发明的另一种实施方式为，所述金属机壳上接触的导线与所述静电转接板的输出端连接后再直接连接至所述电池组件的负极上。

所述静电转接板包括若干个串联的电阻，所述每个电阻上均并联一个电容，所述电阻的数量不少于一个，在其他实施方式中，所述静电转接板也可设置为在若干个串联的电阻上并联若干个串联的电容，所述静电转接板上电阻的电阻值根据串联的电阻的数量酌情选择。

本发明静电转接板上设置电容可用于聚集部分电荷，同时，电荷在通过静电转接板时，由于设置电阻，电荷通过较为缓慢，防止由于电荷过大过快造成吸尘器内部线路板损坏或击穿其他零部件。

静电防护系统工作原理如下：

吸尘器在工作过程中，粉尘在吸尘管1内自身之间发生摩擦以及与吸尘管壁发生摩擦，从而发生大量的电荷聚集，产生静电并积附在吸尘管1表面。吸尘管1内的静电金属插片2将积聚在吸尘管1表面的静电电荷通过其连接的静电金属丝3导向静电泄放单元的静电导线4。静电电荷通过静电导线4引至静电转接板5上，静电转接板5自身具有高电阻的属性，所以由静电电荷不会过快的流过静电转接板5，而在静电转接板5内大量聚集，电荷通过静电转接板5向电池包组件的负极流动，尤其是在使用者停止使用后，电荷会逐渐向电池包组件的负极流动。由主电机产生的静电，可与静电导线4连接后再连接至静电转接板5，进行汇流，最终流入电池包组件6的负极。也可直接连接至电池包组件的负极。实现静电电荷转移。

优选的实施方式为，所述静电转接板5上大量汇集的静电电荷与主电机产生的静电电荷汇流在一起后直接接入所述电池包组件6的电池组件的负极。

在本发明实施方式中，手持式无线吸尘器的吸尘管上随机选取一个点，本实验随机选取10个点做测试，在吸尘管与静电收集单元连接及断开时，吸尘管该点的静电值变化如下表所示(单位kV)：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											A静电压	48.1	39.3	67.2	66	45.1	52.7	60.8	66.0	59.0	53.2
B静电压	33.3	27.8	15.2	12.4	18.2	13.1	19.8	20.0	16.2	18.6

测试表中，其中A为吸尘管与静电收集单元断开时的吸尘管上的静电压，B为吸尘管与静电收集单元连接时的吸尘管的静电压。

参见图2～图3，本发明还提供一种手持无线吸尘器，包括了如上所述的静电防护系统，整个防护系统安装于吸尘器的机体内，可以从吸尘器的吸尘管处就将静电慢慢导入至吸尘器内部的静电泄放单元内，静电在静电泄放单元内聚集，再与主电机上产生的静电汇流，一同流入至电池包组件的负极中，通过此种方式可以实现整个吸尘器的静电电荷转移，用户在使用该款手持无线吸尘器时，不再出现静电打手的现象。

通常，手持式吸尘器的地刷部分也有灰尘在内部进行摩擦，大部分的地刷采用塑料材料制造，在设计中往往忽略了地刷部分的静电，本静电系统中的吸尘管与地刷直接连接，地刷产生的静电电荷会沿着金属的吸尘管方向产生移动，从而增加了静电的电荷量，在本发明实施方式中，可采用金属导电片(未图示)将所述地刷的静电传输至吸尘管，再通过上述结构最终导向电池包组件的负极。

同时，本发明还提供了一种静电防护系统，包括静电收集单元和静电泄放单元。静电收集单元用于收集静电并集中传输静电，静电泄放单元包括静电转接板、电池包组件。静电转接板电性连接于所述电池包组件的负极，静电收集单元电性连接于所述静电泄放单元的静电转接板，电池包组件设置有一线路板组件，静电转接板与所述电池包组件的线路板组件设置在一块线路板上。该静电防护系统不再仅限使用在手持吸尘器上，也不仅限于使用在吸尘管上，任何需要静电泄放的场合均可使用该静电防护系统。

综上所述，本发明将吸尘器的地刷部分、吸尘管部分及主电机部分积累的静电荷首次通过金属导体导向电池组件负极，进行静电电荷转移，避免了吸尘器在使用过程中产生的静电对人体造成静电电击打手现象。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种手持无线吸尘器静电防护系统，手持无线吸尘器包括吸尘管，其特征在于：包括静电收集单元和静电泄放单元；所述静电收集单元包括静电收集件，所述静电收集件与吸尘管接触；所述静电泄放单元包括电池包组件和静电转接板，所述静电收集单元与所述静电转接板连接，所述静电转接板包括若干串联的电阻及与其中每个电阻并联的若干电容，所述静电转接板与电池包组件的负极电连接，所述静电转接板用于收集静电电荷并向电池包组件的负极转移；所述静电泄放单元还包括静电导线，所述静电导线电性连接于所述静电收集件与所述静电转接板之间；手持式无线吸尘器还包括有一主电机，所述主电机产生的静电电荷转移至所述电池包组件的负极或所述静电转接板的静电电荷输入端；所述静电收集单元与静电泄放单元电性连接，产生的静电荷依次通过吸尘管、静电收集单元和静电转接板传输至电池包组件的负极，实现静电电荷转移。

2.根据权利要求1所述的一种手持无线吸尘器静电防护系统，其特征在于：所述静电收集件还包括静电金属插片和静电金属丝；所述静电金属插片的一端设置在吸尘管内，并与吸尘管壁相接触；所述静电金属丝一端与静电金属插片接触，另一端延伸至吸尘管外与静电导线相连。

3.根据权利要求1所述的一种手持无线吸尘器静电防护系统，其特征在于：所述电池包组件包括电池组件与线路板组件；所述静电转接板通过导线连接至线路板组件的负极。

4.根据权利要求1所述的一种手持无线吸尘器静电防护系统，其特征在于：所述电池包组件包括电池组件与线路板组件；所述静电转接板通过导线连接至电池组件的负极。

5.根据权利要求1所述的一种手持无线吸尘器静电防护系统，其特征在于：所述手持无线吸尘器包括主电机线路板，所述主电机线路板上设置一具有保护作用的瞬态抑制二极管。

6.一种手持无线吸尘器，其特征在于：包括如权利要求1~5任意一项所述的静电防护系统。

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