CN107223033A - 真空吸尘器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空吸尘器，其包括引导吸入或排出的空气的流路和连接到流路的谐振器。谐振器配置为改变要消除的谐振频率。因此，当通过改变真空吸尘器的操作模式而产生的噪声改变时，可以通过改变谐振器的谐振频率来消除噪声。

Description

真空吸尘器及其控制方法

技术领域

本公开的实施例涉及一种用于减少清洁时产生的噪声的真空吸尘器及其控制方法。

背景技术

通常，真空吸尘器是配置为通过利用由马达旋转的风扇产生的抽吸力吸入与空气一起的异物，例如灰尘，并且通过将包含在吸入的空气中的异物从空气分离而收集灰尘来执行清洁的装置。

真空吸尘器包括一般的真空吸尘器和机器人吸尘器，所述一般的真空吸尘器配置为执行清洁，使得用户通过直接施加力来移动它，所述机器人吸尘器配置为通过自动移动来执行清洁，而不需要用户操作。

当真空吸尘器执行清洁时，在通过主体内部的流路吸入和排出空气的过程中不可避免地产生噪声。

发明内容

技术问题

因此，本公开的一个方面是提供一种具有谐振器的真空吸尘器，该谐振器能够有效地消除清洁时空气通过真空吸尘器内部的流路时产生的噪声，还提供了该真空吸尘器的控制方法。

技术方案

根据本公开的一个方面，一种真空吸尘器包括配置为吸入和排出空气的吸入单元，配置为引导空气吸入到吸入单元中或从吸入单元排出的至少一个流路，以及连接到所述至少一个流路以消除噪声的至少一个谐振器，其中，所述至少一个谐振器配置为改变要消除的谐振频率。

谐振器可以包括形成为中空容器形状以形成谐振空间的谐振容器和安装成能够在谐振容器中向前和向后移动的活塞。

真空吸尘器还可以包括驱动装置，驱动装置配置为使活塞向前和向后移动。

驱动装置可以包括驱动马达、由驱动马达旋转的小齿轮和连接到活塞并与小齿轮啮合的齿条。

真空吸尘器还可以包括配置为向活塞传递外力的杆。

所述至少一个流路可以包括配置为引导空气吸入到吸入单元中的吸入流路和配置为引导空气从吸入单元排出的排出流路，其中所述至少一个谐振器安装在吸入流路和排出流路中的至少一个中。

谐振器可以包括形成为中空容器形状以形成谐振空间的谐振容器和配置为将流路连接到谐振容器的连接管，其中，连接管的长度是可变的。

连接管可以包括从流路延伸的第一连接管和从谐振容器延伸并可移动地安装在第一连接管中的第二连接管。

所述至少一个流路可以包括主流路和从主流路分支然后加入到主流路中的旁路流路，其中，谐振器连接到旁路流路。

谐振器可以包括由可膨胀和可收缩的波纹管形成的谐振容器。

根据本公开的另一方面，真空吸尘器包括配置为引导空气的吸入或排出的至少一个流路，以及连接到所述至少一个流路的至少一个谐振器，其中谐振器包括配置为改变形成谐振空间的其内部空间的体积。

真空吸尘器还可以包括安装成能够在谐振容器中移动并且配置为在移动的同时改变谐振空间的体积的活塞。

谐振容器可以由可膨胀和可收缩的波纹管形成。

根据本公开的另一方面，真空吸尘器包括配置为引导空气的吸入或排出的至少一个流路，以及连接到所述至少一个流路的至少一个谐振器，其中谐振器包括形成谐振空间的谐振容器和将流路连接到谐振容器的连接管，其中，连接管的长度是可变的。

连接管包括从流路延伸的第一连接管和从谐振容器延伸并可移动地安装在第一连接管中的第二连接管。

根据本公开的另一方面，一种真空吸尘器的控制方法包括：通过驱动吸入单元允许空气经由流路流动，检测在空气流动期间在流路中产生的噪声的频率，以及改变连接到流路的谐振器的谐振频率使得谐振频率对应于噪声的频率。

谐振器可以包括形成为中空容器形状以在其中形成谐振空间的谐振容器，其中，谐振器的谐振频率的变化根据谐振空间的体积的变化来执行。

谐振器可以包括配置为将流路连接到谐振容器的连接管，其中，谐振器的谐振频率的变化根据连接管的长度的变化来执行。

有利效果

根据本公开的一个方面，由于真空吸尘器具有能够改变谐振频率的谐振器，所以可以根据真空吸尘器的操作模式主动地处理以各种水平产生的噪声。

附图说明

结合附图，本发明的这些和/或其他方面将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：

图1是示出根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的示意图；

图2是示出应用于根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的谐振器和吸入单元的截面图；

图3是示出应用于根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的谐振器的分解透视图；

图4是示出应用于根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的谐振器的操作的截面图；

图5是根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的控制框图；

图6是根据本公开的第一实施例的真空吸尘器的控制流程图；

图7是示出应用于根据本公开的第二实施例的真空吸尘器的谐振器和吸入单元的截面图；

图8是示出应用于根据本公开的第三实施例的真空吸尘器的谐振器的截面图；

图9和10是示出应用于根据本公开的第四实施例的真空吸尘器的谐振器的操作的截面图；

图11是示出应用于根据本公开的第五实施例的真空吸尘器的谐振器的安装状态的示意图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图更详细地描述根据本公开的第一实施例的真空吸尘器。

在本实施例中，作为真空吸尘器的示例，将描述配置为在没有用户操作的情况下自动行进的同时清洁地板的机器人吸尘器。

如图1所示，真空吸尘器1可以包括本体10，其形成为大致圆盘形状，以形成真空吸尘器1的外部；吸入单元20，其设置在本体10内部，以允许外部空气与异物一起被吸入到本体10的内部中并被排出；以及集尘器30，其配置为过滤包含在由吸入单元20吸入的空气中的异物，例如灰尘。

空气被吸入到的入口11和过滤了异物的空气被排出到的出口12可以设置在本体10中。配置为引导经由入口11吸入的空气通过穿过集尘器30和吸入单元20而经由出口12排出的流路13、14可以设置在本体10的内部。入口11可以设置在本体10的下前侧，并且入口11可以设置在本体10的后侧。

流路13和14可以包括：吸入流路13，配置为将经由入口11吸入的空气引导到吸入单元20；以及排出流路14，配置为将从吸入单元20排出的空气引导到出口12。

谐振器40可以连接到流路13和14，以消除在吸入或排出空气期间产生的噪声。根据实施例，可以设置两个谐振器40，因此一个谐振器40可以连接到吸入流路13，并且另一个谐振器40可以连接到排出流路14。因此，可以分离地消除在通过吸入流路13吸入空气的过程中产生的噪声以及在通过排出流路14排出空气的过程中产生的噪声。

集尘器30可以邻近入口11设置，并且配置为允许在经由入口11引入的空气中包含的异物在被传送到吸入单元20之前被过滤。诸如过滤器(未示出)的部件可以设置在集尘器30的内部。

如图2所示，吸入单元20可以包括：马达21，配置为通过包括定子21a、转子21b和轴21c产生转矩；吹风风扇22，连接到马达21的轴21c以便被旋转从而沿着流路13和14使空气移动；以及壳体23，配置为容纳马达21和吹风风扇22。

根据实施例，由于应用到吸入单元20的马达21配置为调节转数，因此可以改变由吸入单元20产生的吸力和吹力。这是为了允许真空吸尘器1根据清洁环境(例如地板状况)或用户选择来以各种模式操作。

例如，真空吸尘器1可以以一操作模式操作，其中，该操作模式可以包括用于尽管吸力较弱但最小化吸尘器1中产生的噪声的安静清洁模式，用于以正常吸力清洁一般地板的常规清洁模式，用于清洁地毯的地毯清洁模式，以及用于尽管产生大的噪声但以更强的吸力来清洁地板的动力清洁模式。

根据上述操作模式的变化，由吸入单元20产生的吸力和吹力可以变化，并且因此由吸入单元20产生的噪声的频率可以根据吸力和吹力的变化而变化。

当谐振器40配置为消除特定频率时，可能不可能对应于根据真空吸尘器1的操作模式的改变而改变的噪声。

因此，根据本公开的实施例，谐振器40可以配置为改变谐振频率以消除噪声，并且因此可以主动地处理根据真空吸尘器1的操作模式的变化而可变地改变的噪声。

如图3所示，谐振器40可以包括：谐振容器41，其形成为中空容器形状，以形成谐振空间41a；活塞42，其安装成能够在谐振容器41中移动，以改变谐振容器41内部的谐振空间41a的体积；以及连接管43，其配置为将流路13和14连接到谐振容器41。因此，可以根据活塞42的移动来改变谐振空间41a的体积，从而可以改变谐振器40的谐振频率。根据实施例，谐振容器41的内部可以具有大致矩形形状，但是谐振容器41的形状不限于此。因此，旋转容器41的内部可以形成为各种其他形状，例如圆柱形。

谐振器40的谐振频率可以通过以下等式计算。在下式中，“fr”表示谐振频率，“A”表示连接管的横截面积，“l”表示连接管的长度，“V”表示谐振空间41a的体积，并且“c”表示声速。

因此，通过通过移动活塞42来改变谐振容器41内部的谐振空间41a的体积以对应于马达21的转速，可以有效地消除在流路13和14中产生的噪声。

活塞42可以通过由驱动装置50产生的动力来移动。根据实施例，驱动装置50可以包括驱动马达51；安装在驱动马达51的轴上的小齿轮(pinion)52；以及安装在活塞42上并与小齿轮52啮合的齿条53。因此，当小齿轮52通过驱动马达51沿正反方向旋转时，齿条53可以移动，因此活塞42可以在谐振容器41中移动，以改变谐振空间41a的体积。根据实施例，驱动装置50可以配置有驱动马达51、小齿轮52和齿条53，但不限于此。因此，可以使用各种驱动装置来移动活塞42。

如图2所示，当谐振空间41a的体积通过活塞42形成为大的时，要由谐振器40消除的噪声的频率可以相对低，并且如图4所示，当谐振空间41a的体积通过活塞42形成为小的时，要由谐振器40消除的噪声的频率可以相对高。因此，虽然在吸入流路13和排出流路14中产生的噪声的频率根据真空吸尘器1的操作模式的变化而变化，但也可以通过移动活塞42改变谐振器40的噪声的谐振频率，以对应于噪声的频率，并且因此可以有效地处理在流路13和14中产生的噪声。

如图5所示，真空吸尘器1可以包括配置成控制真空吸尘器1的运动的处理器100；配置为检测墙壁、障碍物和地板的位置传感器110；以及行进装置130，其配置为通过包括产生扭矩的行进马达(未示出)和轮(未示出)来允许真空吸尘器1自动移动，所述轮通过从行进马达接收扭矩而旋转。

因此，真空吸尘器1可以在使用由位置传感器110检测到的关于墙壁、障碍物和地板的信息来通过行进装置行进以避免碰撞或摔倒的同时，执行清洁。

真空吸尘器1可以包括噪声传感器120，噪声传感器120配置为在吸入单元20操作期间检测在吸入流路13和排出流路14中产生的噪声。因此，处理器100可以接收关于由噪声传感器120感测到的噪声的信息，然后控制谐振器40，使得谐振器40具有对应于由噪声传感器120感测的噪声的频率的谐振频率。在该实施例中，处理器100可以控制驱动装置50移动活塞42，从而改变设置在谐振容器41内部的谐振空间41a的体积。

因此，当用户操作真空吸尘器1时，吸入单元20可以经由吸入流路13吸入空气，并经由排出流路14排出空气。在吸入和排出空气的过程中，可能在吸入流路13和排出流路14中产生噪声。可以通过噪声传感器120检测噪声的频率，并且可以将噪声频率的信息发送到处理器100。处理器100可以通过控制驱动装置50来移动活塞42，以改变谐振容器41中的谐振空间41a的体积。当谐振空间41a的体积改变时，谐振器40的谐振频率可以改变为与吸入流路13和排出流路14中产生的噪声的频率对应，以便消除在流路13和14中产生的噪声。

下面将描述真空吸尘器的控制方法。

如图6所示，可以检查吸入单元20是否操作(10)，并且当检查到吸入单元20操作时，噪声传感器120可以检测在流路13和14中产生的噪声的频率(20)。

处理器100可以接收关于由噪声传感器120检测到的噪声的频率的信息，然后允许谐振器40的谐振频率被改变以对应于由噪声传感器120检测到的噪声的频率(30)。根据实施例，驱动装置50可以允许通过移动活塞42来改变谐振容器41中的谐振空间41a的体积。根据实施例，谐振器40的谐振频率的变化可以通过改变谐振容器41中的谐振空间41a的体积来执行，但不限于此。因此，根据稍后描述的第三实施例，可以通过改变连接管43-2的长度来执行谐振器40的谐振频率的变化。

根据实施例，可以通过使用噪声传感器120检测噪声来改变谐振器40的谐振频率，但不限于此。由于通过使用通过吸入流路13和排出流路14的空气的流量来间接地检测噪声的频率，所以真空吸尘器1可以包括配置为检测通过吸入流路13和排出流路14的空气的流量的流量传感器(未示出)。

可替代地，在没有与噪声传感器120对应的构造的情况下，真空吸尘器1可以根据用户选择的操作模式，允许谐振器40的谐振频率改变为预定值。

根据实施例，谐振器40分别安装在吸入流路13和排出流路14中，但不限于此。可以在吸入流路13和排出流路14的任一个中安装谐振器40。可替代地，可以在吸入流路13和排出流路14中的任一个中安装配置为改变谐振频率的谐振器40，并且在吸入流路13和排出流路14的另一个中安装配置为消除特定谐振频率的一般的谐振器。

根据第一实施例，活塞42可以使用由驱动装置50产生的动力通过活塞42向前和向后移动，但不限于此。根据如图7所示的第二实施例，活塞42可以连接到暴露于真空吸尘器1的本体10的外部的杆44，使得用户可以通过经由杆44直接施加力到谐振器40-1的活塞42来移动活塞42。

根据上述实施例，通过通过移动活塞42来改变谐振空间41a的体积，可以改变谐振频率，但不限于此。根据如图8所示的第三实施例，可以配置为在保持谐振容器41-2内的谐振空间41a-2的体积的同时改变连接管43-2的长度，并且因此可以通过改变连接管43-2的长度来改变谐振器40-2的谐振频率。

根据第三实施例，施加到真空吸尘器1的连接管43-2可以包括连接到流路13和14的第一连接管43a；以及连接到谐振容器41-2并可移动地安装在第一连接管43a中的第二连接管43b。

驱动装置50可以包括驱动马达51和小齿轮52以及齿条53，其中齿条53可以安装在谐振容器41-2中。

当使用驱动装置50移动谐振容器41-2时，可以使谐振容器41-2与第二连接管43b一起移动，从而可以改变连接管43-2的总长度。因此，可以改变谐振器40-2的谐振频率。

图9和10示出了应用于根据本公开的第四实施例的真空吸尘器1的谐振器40-3。

谐振器40-3可以包括由可膨胀和可收缩的波纹管形成的谐振容器41-3；安装在谐振容器41-3的一侧上以引导谐振容器41-3的膨胀和收缩的导杆45；以及配置为使导杆45转移的驱动装置50。与上述实施例相同，驱动装置50可以包括驱动马达51和小齿轮52和齿条53，其中齿条53可以安装在导杆45中。当导杆45被驱动装置50移动时，谐振容器41-3可以收缩，因此可以改变设置在其中的谐振空间41a-3的体积。因此，可以改变由谐振器40-3消除的谐振频率。

图11示出了应用于真空吸尘器1的谐振器40根据本公开的第五实施例被安装的状态。

根据实施例，真空吸尘器1可以包括主流路，即直接连接到吸入单元20的吸入流路13和排出流路14，以及从吸入流路13或排出流路14分叉并且然后加入到吸入流路13或排出流路14中的两个旁路流路15，其中，谐振器40可以安装在两个旁路流路15中。旁路流路15可以具有比吸入流路13和排出流路14更小的直径，使得大部分空气经由吸入流路13和排出流路14流动。

当不可能确保用于安装谐振器40的吸入流路13和排出流路14的周围的空间时，谐振器可以使用旁路流路15直接连接到吸入流路13或排出流路14。

根据实施例，提供两个旁路流路15，然后单个旁路流路15分别连接到吸入流路13和排出流路14，但不限于此。可替代地，单个旁路流路15可以连接到吸入流路13和排出流路14中的任一个。在这种情况下，谐振器40可以直接连接到旁路流路15不连接到的吸入流路13或排出流路14，可替代地，谐振器40可以不连接到旁路流路15不连接到的吸入流路13或排出流路14。

虽然已经示出和描述了本公开的一些实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本公开的原理和精神的情况下，可以在这些实施例中进行改变，本公开的范围在权利要求及其等同物中定义。

Claims (18)

1.一种真空吸尘器，包括：

吸入单元，其配置为吸入和排出空气；

至少一个流路，其配置为引导空气吸入到所述吸入单元中或从所述吸入单元排出；以及

至少一个谐振器，其连接到所述至少一个流路，以消除噪声，

其中，所述至少一个谐振器配置为改变要消除的谐振频率。

2.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中

所述谐振器包括形成为中空容器形状以形成谐振空间的谐振容器和安装成能够在所述谐振容器中向前和向后移动的活塞。

3.根据权利要求2所述的真空吸尘器，还包括：

驱动装置，其配置为使所述活塞向前和向后移动。

4.根据权利要求3所述的真空吸尘器，其中

所述驱动装置包括驱动马达；由所述驱动马达旋转的小齿轮；以及连接到所述活塞并与所述小齿轮啮合的齿条。

5.根据权利要求2所述的真空吸尘器，还包括：

杆，其配置为将外力传递到所述活塞。

6.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中

所述至少一个流路包括配置为引导空气吸入到所述吸入单元中的吸入流路和配置为引导空气从所述吸入单元排出的排出流路，其中，所述至少一个谐振器安装在所述吸入流路和所述排出流路中的至少一个中。

7.根据权利要求2所述的真空吸尘器，其中

所述谐振器包括形成为中空容器形状以形成谐振空间的谐振容器和配置为将所述流路连接到谐振容器的连接管，其中，所述连接管的长度是可变的。

8.根据权利要求7所述的真空吸尘器，其中

所述连接管包括从所述流路延伸的第一连接管和从所述谐振容器延伸并可移动地安装在所述第一连接管中的第二连接管。

9.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中

所述至少一个流路包括主流路和从所述主流路分支然后加入到所述主流路中的旁路流路，其中，所述谐振器连接到所述旁路流路。

10.根据权利要求1所述的真空吸尘器，其中

所述谐振器包括由可膨胀和可收缩的波纹管形成的谐振容器。

11.一种真空吸尘器，包括：

至少一个流路，其配置为引导空气的吸入或排出；以及

至少一个谐振器，其连接到所述至少一个流路，

其中，所述谐振器包括谐振容器，所述谐振容器配置为改变形成谐振空间的其内部空间的体积。

12.根据权利要求11所述的真空吸尘器，还包括：

活塞，其安装成能够在谐振容器中移动并且配置为在移动的同时改变谐振空间的体积。

13.根据权利要求11所述的真空吸尘器，其中

所述谐振容器由可膨胀和可收缩的波纹管形成。

14.一种真空吸尘器，包括：

至少一个流路，配置为引导空气的吸入或排出；以及

至少一个谐振器，连接到所述至少一个流路，

其中，所述谐振器包括形成谐振空间的谐振容器和将所述流路连接到所述谐振容器的连接管，其中，所述连接管的长度是可变的。

15.根据权利要求14所述的真空吸尘器，其中

所述连接管包括从所述流路延伸的第一连接管和从所述谐振容器延伸并可移动地安装在所述第一连接管中的第二连接管。

16.一种真空吸尘器的控制方法，包括：

通过驱动吸入单元允许空气经由流路流动；

检测在空气流动期间在所述流路中产生的噪声的频率；以及

改变连接到所述流路的谐振器的谐振频率使得所述谐振频率对应于所述噪声的频率。

17.根据权利要求16所述的控制方法，其中

所述谐振器包括形成为中空容器形状以在其中形成谐振空间的谐振容器，其中，所述谐振器的谐振频率的变化根据所述谐振空间的体积的变化来执行。

18.根据权利要求16所述的控制方法，其中

所述谐振器包括配置为将所述流路连接到所述谐振容器的连接管，其中，所述谐振器的谐振频率的变化根据所述连接管的长度的变化来执行。