CN110088536A - 上下左右旋转式机器人净化器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种上下左右旋转式机器人净化器。所述机器人净化器包括：净化部(100)，其吸入空气并进行净化后排出所净化的空气；以及行走部(200)，其位于所述净化部(100)的下方且能够自主行走，其中，所述净化部(100)能够在水平方向上进行360度旋转且能够在竖直方向上进行旋转，从而能够对空气吸入方向和空气排出方向进行上下左右控制。

Description

上下左右旋转式机器人净化器
技术领域
本发明涉及具有能够进行上下左右旋转的净化部的机器人净化器。
背景技术
作为能够自主行走的机器人执行清洁功能的机器人清洁器(robot cleaner)正被广泛使用。此外，继韩国实用新型第20-0333880号以后，作为能够自主行走的机器人执行空气净化功能的机器人净化器(robot purifier)也在被持续开发。
与机器人清洁器不同，机器人净化器不需要行走经过使用空间中的所有地板面，而是行走至单位空间(例如，在一般家庭的情况下房间、厨房、客厅等)内的某一位置，且在判断相应的空间需要空气净化时执行空气净化。
切换在空气净化器中所净化的空气的排出方向的技术是公知技术。
然而，空气净化器固定设置在某一位置处，且为了整个空间的空气循环而主要向上排放空气，因此不需要经常切换空气排出方向。
相反，机器人净化器需要在移动的同时净化空气，因此可能存在移动到空气质量降低的空间以集中吸入空气质量不好的部分的空气的情况，因而需要调节空气吸入口的方向。
此外，有些用户希望朝向用户集中排出净化后的空气，而有些用户则希望向上排出净化后的空气以使其在整个单位空间中循环。因此，调节空气排出口的方向也是机器人净化器所需要的功能。
(专利文献1)KR 20-0333880 Y1
(专利文献2)US 9,392,920
(专利文献3)JP 2005-111432
发明内容
技术问题
本发明是为了解决上述问题而提出的。
具体地，本发明提供一种能够使空气吸入口和空气排出口的方向上下左右旋转的机器人净化器。
技术方案
为了解决上述问题，本发明的一实施例提供一种机器人净化器，包括：净化部100，其吸入空气并进行净化后排出所净化的空气；以及行走部200，其位于所述净化部100的下方且能够自主行走，其中，所述净化部100能够在水平方向上进行360度旋转。
此外，优选地，在所述净化部100的外侧下端设置有下盖112，在所述下盖112的中央的与所述行走部200连接的部分处设置有窗下盖114，在所述窗下盖114的一侧设置有齿轮头113，所述齿轮头113的外侧啮合至所述齿轮222的内侧。
此外，优选地，所述齿轮222的齿轮齿啮合至所述行走部200的动力构件的齿轮上。
此外，优选地，所述齿轮222的中央和所述齿轮头113的中央是开口的，以贯通所述齿轮222的开口的中央和所述齿轮头113的开口的中央的方式设置有连接器225，所述净化部100和所述行走部200借助所述连接器225可左右旋转地连接。
此外，优选地，以贯通所述齿轮222的开口的中央和所述齿轮头113的开口的中央的方式设置有电缆，通过所述电缆进行所述行走部200与所述净化部100之间的电力和电信号的传输。
此外，优选地，所述净化部100能够在水平方向上进行360度旋转，同时能够在竖直方向上进行旋转。
此外，优选地，在所述净化部100上设置有空气排出口，在所述净化部100在竖直方向上旋转时，通过所述空气排出口排出空气的方向改变为向上或向下。
此外，优选地，在所述净化部100的外侧下端设置有下盖112，在所述下盖112的中央的与所述行走部200连接的部分处设置有窗下盖114，所述净化部100还包括引导风扇组件120，其将空气吸入内部且接合至所述下盖112，所述引导风扇组件120包括引导风扇122，在所述窗下盖114和所述引导风扇122中的一者上设置有弧形的上下运动齿轮，且在所述窗下盖114和所述引导风扇122中的另一者上设置有小齿轮，所述上下运动齿轮啮合至所述小齿轮，以使所述净化部100能够在竖直方向上进行旋转。
此外，优选地，所述下盖112是半球形的。
此外，优选地，在所述净化部100的前面上设置有所述空气排出口，在所述净化部100的左侧面或右侧面或左侧面和右侧面两者上设置有空气吸入口，所述空气吸入口为设置在所述引导风扇组件120上的盖过滤器124，所述空气排出口为设置在所述引导风扇组件120上的排气格栅129，所述排气格栅129位于所述净化部100的前面上。
为了解决上述问题，本发明的另一实施例提供一种机器人净化器，包括：净化部100，其吸入空气并进行净化后排出所净化的空气；以及行走部200，其位于所述净化部100的下方且能够自主行走，其中，所述净化部100能够在水平方向上进行360度旋转且能够在竖直方向上进行旋转，从而能够对空气吸入方向和空气排出方向进行上下左右控制。
有益效果
根据本发明，净化部能够自由地进行上下左右旋转，因此能够调节空气吸入口和空气排出口的方向。
因此，可以支持在空气质量降低的部分中集中吸入空气的方式，且可以自由地设置采用诸如向用户直接排出净化空气、向上排出净化空气以使其在整个单位空间中循环等方式。
附图说明
图1是从前上方观测到的根据本发明的机器人净化器的立体图，图2是从后下方观测到的根据本发明的机器人净化器的立体图。
图3是从前上方观测到的根据本发明的机器人净化器的分解立体图，图4是从后下方观测到的根据本发明的机器人净化器的分解立体图。
具体实施方式
机器人净化器具有供过滤后的空气排出的主面(main facade)，在下文将其称为“前面”。参照图2至图4，在基部上示出箭头，箭头所指的方向为前面。以前面为基准，其相反方向被称为“后面”。在图1至图4中不仅示出前面和后面还示出上面和下面的方向。
此外，沿“前面”行进的方向的移动被称为“向前移动”，且沿其相反方向的移动被称为“向后移动”。
此外，“左右旋转”指的是在前面和后面连接的水平方向上的旋转，“上下旋转”指的是在上面和下面连接的竖直方向上的旋转。
对机器人净化器的说明
参照图1至图4对根据本发明的机器人净化器进行详细说明。虽然图3和图4示出分解立体图，但是为了便于说明没有示出安装在内部的动力构件、传感器、电池、基板、电缆等一部分部件。
根据本发明的机器人净化器可以被分成净化部100、行走部200和对接部300。
净化部100能够吸入空气并进行过滤后排出过滤后的空气。
净化部100的主要部件由上盖111和下盖112保护而安装在内部。
在图中示出了球状的净化部100，在该情况下，上盖111和下盖112为半球形状。应当注意，如下所述，为了旋转净化部100，仅使下盖112具有半球形状即可，而上盖111可以具有任何其他形状。
在下盖112的中央的与行走部200接合的部分处设置有窗下盖114，在窗下盖114的一侧设置有与窗下盖114形成一体的或独立的齿轮头113。
齿轮头113的外侧凹凸部连接至齿轮222的内侧凹凸部。因此，在齿轮222旋转时，净化部100可以进行左右旋转。尽管在图中示出了借助凹凸部进行连接，但也可以通过诸如螺纹方式等任何其他方式进行连接。
此外，连接器225贯通齿轮头113而向净化部110内部供给动力。
引导风扇组件120是净化空气的部件。
引导风扇组件120的风扇121从动力构件(未示出)接收动力而旋转，以从两侧面吸入空气并对空气进行过滤，通过排气格栅129将过滤后的空气排出。
也就是说，排气格栅129起到空气排出口的作用。
在所示附图中，排气格栅129所在的部分构成机器人净化器的前面。也就是说，过滤后的空气从根据本发明的机器人净化器的前面排出。当然，作为空气排出口的排气格栅129也可以被构造成位于上面或后面而不是前面。
吸入空气的部分为左右两侧，分别由引导风扇122、空气净化过滤器123和盖过滤器124构成。
盖过滤器124是暴露在净化部100的外侧的部件，其上设置有多个微细孔而对吸入的空气进行初步过滤，同时保护空气净化过滤器123。也就是说，盖过滤器124起到空气吸入口的作用。
空气净化过滤器123是对吸入空气进行过滤的核心部件，可以包括以往已知的任何过滤器。例如，在本文中可以包括除臭过滤器、高效微粒空气过滤器等。
引导风扇122将通过空气净化过滤器123的空气引导至内部。
此外，在图中示出空气排出口被设置在前面上，左侧和右侧都设置有作为空气吸入口的盖过滤器124，然而，在其他实施例中，也可以采用仅在左侧和右侧中的任一者上设置盖过滤器124而仅从一侧吸入空气的方式。
此外，在空气排出口设置在上面或后面的情况下，包括过滤器的引导风扇组件120的位置也可以相应地改变为前面、后面、上面等。
行走部200支撑净化部100，且根据条件执行自主行走功能，且与对接部300对接而接收电力。
在行走部200的外侧设置有主体210。主体210保护安装在内部的电池、基板、相机、动力构件、各种传感器等。
在主体210的前面上设置有显示部211。显示部211输出充电状态、过滤器状态、使用模式等各种信息。
在主体210的后面上设置有相机216。
在行走部200的内部设置有滚珠轴承221、齿轮222、LED基板223和基板盖224，且借助连接器225与净化部100连接。
净化部100能够借助滚珠轴承221和齿轮222而在行走部200上旋转。
齿轮222的齿轮齿通过连接到行走部200内部的动力构件(未示出)的其他齿轮(未示出)而能够旋转。齿轮222的内侧凹凸部连接至上述齿轮头113的外侧凹凸部，从而使净化部100进行左右旋转。
在LED基板223上以放射状设置有多个LED。
基板盖224设置在LED基板223的上部而保护该LED基板223。在基板盖224的一侧设置有簧片开关(未示出)。在齿轮222上设置有磁体，从而可以利用簧片开关(未示出)确认准确位置。使用微型开关或光传感器确认准确位置的方式也是可行的。
在连接器225中，在净化部100和行走部200接合时朝向净化部100突出的部分贯通齿轮头113。可以在连接器225的内侧设置有滑环线(未示出)，从而即使在净化部100进行360度的左右旋转时也防止连接行走部200和净化部100的电缆产生扭曲，此外，在没有滑环线的情况下，也可以设置为反复进行正向旋转和反向旋转，从而防止电缆扭曲。
因此，通过连接器225不仅可以连接净化部100和行走部200，而且即使在左右和上下旋转时也可以防止净化部100和行走部200的分离和脱离，并保持净化部100的中心。
在行走部200的下面上设置有基部230。
在基部230上设置有使行走部200移动的主轮231和辅助其的辅助轮232。
在主轮231和辅助轮232中的任一者上可以进一步连接有另外的方向切换构件(未示出)，以切换机器人净化器的行走方向。
在基部230上设置有对接槽233，以使对接部300能够插入其中，在对接槽233内设置有主体连接端子238。主体连接端子238可以连接到对接部300的对接连接端子308。
对接槽233形成为朝向机器人净化器的后面。
对接部300以有线方式从外部接收电力，并通过对接连接端子308将动力提供至行走部200内的电池(未示出)。
可以在对接部300和行走部200中的一者上设置有传感器且在另一者上设置有标识符。因此能够确认对接部300和机器人净化器之间的距离。
对机器人净化器的上下左右旋转方法的说明
根据本发明的机器人净化器的上部的净化部100能够进行360度的左右(即水平方向)旋转，同时能够以预定角度进行上下(即竖直方向)旋转。以图1所示的基准角度为中心，上下预定角度可以为上下约45度，这可以根据净化部100和行走部200的接合方式和接合槽形状进行调节。
因此，为了实现能够进行上下左右旋转的结构，净化部100优选为球形。当然，在不脱离根据本发明的构思的情况下，可以是具有圆形前面的圆柱形状或可以是具有圆形上面的圆柱形状。
如上所述，行走部200包括：滚珠轴承221，其固定至主体210；以及齿轮222，其可旋转地固定在所述滚珠轴承221上且包括齿轮齿和内侧凹凸部。
齿轮222的齿轮齿啮合至行走部200的动力构件(未示出)的齿轮(未示出)，以使齿轮222借助动力构件而进行旋转。
齿轮222的内侧凹凸部接合至位于净化部100的外侧下端的窗下盖113的下侧端部处的齿轮头113的外侧凹凸部。
因此，齿轮222借助行走部200的动力构件而进行旋转，从而使净化部100进行左右旋转。
其中，齿轮222的中央和齿轮头113的中央是开口的，且传输电力和电信号的电缆贯通其中。
如图所示，假设净化部100为球形而说明上下旋转方式。
其中，若考虑旋转范围，则仅使净化部100的下盖112为半球形即可。上盖111可以为任何形状，例如如图所示可以为半球形，因此净化部100为球形，但也可以为圆柱形、四边形等任何形状。
在窗下盖114和引导风扇122中的一者上设置有弧形的上下运动齿轮且在另一者上设置有小齿轮。
也就是说，可以采用在窗下盖114上设置有上下运动齿轮且在引导风扇122上设置有小齿轮的方式，相反，也可以采用在窗下盖114上设置有小齿轮且在引导风扇122上设置有上下运动齿轮的方式。
在上下运动齿轮和小齿轮啮合的状态下接收动力，从而使引导风扇122借助连接器225等而相对于固定的窗下盖114进行上下旋转，因而使引导风扇组件120、上盖111和下盖112进行上下旋转。
以上在本说明书中参照附图中所示的实施例对本发明进行了说明以使本领域技术人员能够容易地理解并再现本发明，然而这些实施例仅为示例性的，本领域技术人员明白可以从本发明的实施例得到各种变型及等同的其他实施例。因此，本发明的保护范围应由权利要求书的范围限定。
[对附图标记的说明]
100：净化部
111：上盖
112：下盖
113：齿轮头
114：窗下盖
120：引导风扇组件
121：风扇
122：引导风扇
123：空气净化过滤器
124：盖过滤器
129：排气格栅
200：行走部
210：主体
211：显示部
216：相机
221：滚珠轴承
222：齿轮
223：LED基板
224：基板盖
225：连接器
230：基部
231：主轮
232：辅助轮
233：对接槽
238：主体连接端子
300：对接部
308：对接连接端子。

Claims (11)

1.一种机器人净化器，包括：
净化部(100)，其吸入空气并进行净化后排出所净化的空气；以及
行走部(200)，其位于所述净化部(100)的下方且能够自主行走，
其中，所述净化部(100)能够在水平方向上进行360度旋转。
2.根据权利要求1所述的机器人净化器，其中，
所述行走部(200)包括：
主体(210)；
滚珠轴承(221)，其固定在所述主体(210)上；以及
齿轮(222)，其可旋转地固定在所述滚珠轴承(221)上且包括齿轮齿，
其中，在所述净化部(100)的外侧下端设置有下盖(112)，在所述下盖(112)的中央的与所述行走部(200)连接的部分处设置有窗下盖(114)，在所述窗下盖(114)的一侧设置有齿轮头(113)，
所述齿轮头(113)的外侧啮合至所述齿轮(222)的内侧。
3.根据权利要求2所述的机器人净化器，其中，
所述齿轮(222)的齿轮齿啮合至所述行走部(200)的动力构件的齿轮上。
4.根据权利要求3所述的机器人净化器，其中，
所述齿轮(222)的中央和所述齿轮头(113)的中央是开口的，
以贯通所述齿轮(222)的开口的中央和所述齿轮头(113)的开口的中央的方式设置有连接器(225)，
所述净化部(100)和所述行走部(200)借助所述连接器(225)可左右旋转地连接。
5.根据权利要求4所述的机器人净化器，其中，
以贯通所述齿轮(222)的开口的中央和所述齿轮头(113)的开口的中央的方式设置有电缆，通过所述电缆进行所述行走部(200)与所述净化部(100)之间的电力和电信号的传输。
6.根据权利要求1所述的机器人净化器，其中，
所述净化部(100)能够在水平方向上进行360度旋转，同时能够在竖直方向上进行旋转。
7.根据权利要求6所述的机器人净化器，其中，
在所述净化部(100)上设置有空气排出口，
在所述净化部(100)在竖直方向上旋转时，通过所述空气排出口排出空气的方向改变为向上或向下。
8.根据权利要求7所述的机器人净化器，其中，
在所述净化部(100)的外侧下端设置有下盖(112)，在所述下盖(112)的中央的与所述行走部(200)连接的部分处设置有窗下盖(114)，
所述净化部(100)还包括将空气吸入内部的引导风扇组件(120)，所述引导风扇组件(120)接合至所述下盖(112)，
所述引导风扇组件(120)包括引导风扇(122)，
在所述窗下盖(114)和所述引导风扇(122)中的一者上设置有弧形的上下运动齿轮，且在所述窗下盖(114)和所述引导风扇(122)中的另一者上设置有小齿轮，
所述上下运动齿轮啮合至所述小齿轮，以使所述净化部(100)能够在竖直方向上进行旋转。
9.根据权利要求8所述的机器人净化器，其中，
所述下盖(112)是半球形的。
10.根据权利要求7所述的机器人净化器，其中，
在所述净化部(100)的前面上设置有所述空气排出口，在所述净化部(100)的左侧面或右侧面或左侧面和右侧面两者上设置有空气吸入口，
所述空气吸入口为设置在所述引导风扇组件(120)上的盖过滤器(124)，所述空气排出口为设置在所述引导风扇组件(120)上的排气格栅(129)，所述排气格栅(129)位于所述净化部(100)的前面上。
11.一种机器人净化器，包括：
净化部(100)，其吸入空气并进行净化后排出所净化的空气；以及
行走部(200)，其位于所述净化部(100)的下方且能够自主行走，
其中，所述净化部(100)能够在水平方向上进行360度旋转且能够在竖直方向上进行旋转，从而能够对空气吸入方向和空气排出方向进行上下左右控制。
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