CN112888902A - 移动式空气净化器 - Google Patents

Abstract

本发明的移动式空气净化器(1)包括：车轮(9s1、9s2)，对车轮(9s1、9s2)进行驱动的驱动用电动机(9m1、9m2)，用于除去从进风口(2i)吸入的室内的空气中的尘埃的过滤器(3)，设置在通过过滤器(3)后的空气的气流的下游侧的风扇(6)，用于排出除去了尘埃的空气的出风口(2o)，对驱动用电动机(9m1、9m2)进行控制的控制装置(5a)，判断是处于第一模式还是第二模式的判断单元(11a)，和在所述第二模式时将驱动用电动机(9m1、9m2)的最大推进力，设定为比所述第一模式时的驱动用电动机(9m1、9m2)的最大推进力小的规定的推进力的推进力设定单元(12b)。

Description

移动式空气净化器

技术领域

本发明涉及移动式空气净化器。

背景技术

现有的放置式空气净化器是固定设置的，故无法净化室内的空气不通畅之处，为了将空气不通畅之处净化，耗电会增大。

相对于此，移动式的空气净化器可移动至家中空气污浊处进行净化。即，移动式空气净化器可通过移动于房间之间来进行更大空间的净化。

并且，移动式空气净化器可移动至家中空气污浊处进行净化，故有可小风量且静音地进行净化的优点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-220174号公报(说明书第0589、0591段等)

专利文献2：日本特开2015-181778号公报(说明书第0031段等)

专利文献3：日本特开2013-230294号公报(说明书第0044～0046段、图5等)

发明内容

发明要解决的技术问题

移动式空气净化器有时会在用户就寝时工作。将移动式空气净化器在用户就寝时工作的模式称为睡眠模式。

在睡眠模式下，当移动式空气净化器跨越缆线或跑上地毯时会产生振动声。因为用户正在就寝，所以有时会作为噪声感觉到振动声。

并且，在睡眠模式下，移动式空气净化器在照明关闭的黑暗环境中行走，故有撞到步行于室内的用户之风险。

专利文献1记载了一种当用户采用静音模式(睡眠模式)设定时，降低扫地机器人产生的音量和排气量的技术。

其中记载了，作为用户预设模式，在用户设定了“允许就寝时清扫(静音模式)”时，在晚上房间的照明关闭的情况下，扫地机器人自动判断为用户正在就寝，自动设定成静音模式状态。

专利文献2记载了，在“夜晚”和“环境昏暗”时，人正在睡觉的可能性较高，故将运转模式设定为“安静”，消息音量设定为“小”。

专利文献3记载了，当自主行走式吸尘器利用人体传感器等感测到接近范围内有人时，将运转模式切换成静音模式。

但是，专利文献1～3虽然记载了关于移动式空气净化器的睡眠模式的内容，但并无关于睡眠模式时产生的声音的记载。

并且，专利文献1～3也没有记载关于在睡眠模式时通知移动式空气净化器之存在的结构。

本发明是鉴于上述实际情况而作出的，目的是提供一种能够抑制睡眠模式时产生的声音的移动式空气净化器。

解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明的移动式空气净化器包括：用于使壳体移动的车轮；对所述车轮进行驱动的驱动用电动机；过滤器，其配置在所述壳体内，用于除去从进风口吸入的室内的空气中的尘埃；风扇，其设置在通过所述过滤器后的空气的气流的下游侧；出风口，其排出除去了所述尘埃的空气；对所述驱动用电动机进行控制的控制装置；判断单元，其判断是处于第一模式还是处于运转噪声比所述第一模式小的第二模式；和推进力设定单元，其在所述第二模式时将所述驱动用电动机的最大推进力，设定为比所述第一模式时的所述驱动用电动机的最大推进力小的规定的推进力。

发明效果

采用本发明，可提供一种能够抑制睡眠模式时的声音的移动式空气净化器。

附图说明

图1是本发明之实施方式的移动式空气净化器的立体图。

图2是实施方式的移动式空气净化器的俯视图。

图3是图2的I-I剖面图。

图4A是实施方式的移动式空气净化器的侧视图。

图4B是图4A的II-II剖面图。

图4C是图4A的III-III剖面图。

图5是移动式空气净化器的后视图。

图6是移动式空气净化器的下方立体图。

图7是移动式空气净化器的控制结构的框图。

图8是表示移动式空气净化器跨越台阶时的驱动推进力随时间的变化的图。

图9是表示移动式空气净化器因设定成睡眠模式而对最大驱动推进力施加了限制时的驱动推进力随时间的变化的图。

图10是移动式空气净化器的左右车轮跨越台阶时的示意图。

图11是移动式空气净化器之睡眠模式时的行走控制流程图。

图12是睡眠模式时的用户提醒单元的控制流程。

具体实施方式

下面，针对本发明的实施方式适当参照附图详细进行说明。

图1表示本发明之实施方式的移动式空气净化器1。

图2表示实施方式的移动式空气净化器1的俯视图。

图3表示图2的I-I剖面。

本发明的实施方式的移动式空气净化器1包括普通模式(第一模式)和睡眠模式(第二模式)。

普通模式是指白天一边行走一边进行空气净化的模式。

睡眠模式是指晚上用户睡眠时降低风扇(离心叶轮6)的旋转速度，进行空气净化的模式。

在睡眠模式时，移动式空气净化器1为了抑制经过台阶时车体的振动声，以避开台阶的方式行走。具体来说，在睡眠模式下对行走车轮的驱动推进力的最大值施加限制，使其无法爬上台阶。

由于抑制了运转噪声，即通过抑制风扇的声音而抑制了振动声，会不容易知道移动式空气净化器1位于房间的何处。因此，搭载了提醒用户注意的提醒单元11c(图6)。在睡眠模式下有人靠近时，使用户提醒单元(例如LED等)闪烁或点灯来提醒注意。

如图1、图2所示，移动式空气净化器1具有大致圆柱形状的车体1H。

如图3所示，移动式空气净化器1的车体1H包括送风单元1w、行走单元1r、过滤器3、传感器(11b、11d)、用户提醒单元11c、控制电路板5a、蓄电池5b和将它们包覆在内部的外罩2。

外罩2的上表面安装有可自由开闭的上盖2f。

在更换过滤器3时，能够打开上盖2f，握住过滤器提手部3h(图3)将过滤器3提起。

如图1、图2所示，在外罩2的上方侧面于整个一周设置有车体进风口2i。车体进风口2i也可以设置在移动式空气净化器1的侧部之一部分。

图4A表示移动式空气净化器1的侧视图，图4B表示图4A的II-II剖面，图4C表示图4A的III-III剖面。

如图4C所示，在车体1H的下部设置有车体出风口2o。

如图3的箭头α1所示，设置于侧方整个一周的进风口2i从侧方的整个一周吸入室内的空气。通过过滤器3去除尘埃等而净化的空气如图3的箭头α2所示，从下部的出风口2o向下方排出。

图3所示的送风单元1w包括离心叶轮6、叶轮用电动机6m和涡形管7。

叶轮用电动机6m与离心叶轮6同轴配置，对离心叶轮6进行驱动。

离心叶轮6以大致朝上的方式配置。离心叶轮6通过旋转而经进风口6i从上方往下方吸入空气，并将空气经出风口2o排出至下方(图3的箭头α2)。进风口6i是指离心叶轮6的叶片6h的上端面6h1(图3)。

如图4C所示，涡形管7在俯视下旋涡状设置于离心叶轮6的外周。

图5表示移动式空气净化器1的后视图。

图3、图5所示之行走单元1r包括左右车轮9s1、9s2、车轮电动机9m1、9m2(参照图3)和后方车轮9k。车轮电动机9m1、9m2分别驱动左右车轮9s1、9s2。

在移动式空气净化器1中，一对左右车轮9s1、9s2和后方车轮9k以向下方突出的方式设置。左右车轮9s1、9s2是驱动轮，后方车轮9k是从动轮。

使用皮带作为从车轮电动机9m1、9m2对左右车轮9s1、9s2分别传递动力的动力传递单元。来自车轮电动机9m1、9m2的动力分别经过皮带轮(未图示)传递至左右车轮9s1、9s2。

后方车轮9k通过脚轮(未图示)固定于下板2s(参照图3)。脚轮被可旋转地保持于下板2s。

图3、图4B所示的过滤器3包括用于去除粒径大的尘埃的前置过滤器、用于去除粒径小的尘埃的HEPA过滤器和用于去除臭气成分的除臭过滤器。

过滤器3在车体进风口2i的内侧设置成俯视下大致圆周状。如图3所示，过滤器3在高度方向上设置于车体1H的上部侧方。

过滤器3只要设置于车体1H的上侧部即可，可连续地设置成环状，也可以以呈环状的方式间歇设置。

＜过滤器3和离心叶轮6的配置＞

在移动式空气净化器1中，将过滤器3设置于车体1H的侧方，使空气的流向(图3的箭头α1)大致呈直角地偏转，流入朝上的离心叶轮6的进风口6i(图3)。即，通过过滤器3后的空气在大致呈直角(铅垂方向下方)偏转后，流入离心叶轮6的进风口6i。

并且，配置于移动式空气净化器1的侧部的过滤器3的下端面3a(参照图3)，被配置为比离心叶轮6的叶轮6h的下端面6h2更靠上方。

图6表示移动式空气净化器1的下方立体图。

在移动式空气净化器1的底板2t的大致中央处，以向下方突出的方式设置有用于提醒用户注意的用户提醒单元11c。即，用户提醒单元11c设置在人不会直接目视到的位置。

在睡眠模式时，当黑暗中有人靠近时，使用户提醒单元11c的LED闪烁或点灯。

用户提醒单元11c的LED是突出于下方设置的，所以会朝向地板Y闪烁或点灯。因此，能够不刺眼地在黑暗中对用户呈现移动式空气净化器1的轮廓。LED等用户提醒单元11c只要朝向下方设置即可，也可以设置于底板2t以外的车体1H处。

＜控制系统＞

图3所示的控制电路板5a从蓄电池5b供电。

图7表示移动式空气净化器1的控制结构的框图。

控制电路板5a上安装有微机和各种电路。

移动式空气净化器1包括行动控制部11和动作控制部12。行动控制部11基于传感器(11b、11d)的信息等决定移动式空气净化器1的控制。动作控制部12基于来自行动控制部11的信息控制移动式空气净化器1的各构成部件。

＜行动控制部11＞

行动控制部11包括运算装置11a，其中人体检测单元11b和灰尘传感器11d的信息输入到该运算装置11a。用户提醒单元11c在运算装置11a的控制下闪烁或点灯。

运算装置11a由硬件和软件构成。运算装置11a也可以由电路(仅硬件)构成。

人体检测单元11b由超声波传感器、红外线摄像机、激光传感器、ToF传感器等构成，设置于车体1H。红外线摄像机用于检测障碍物。ToF传感器用于测量与障碍物的距离。

如上所述，用户提醒单元11c由LED构成。用户提醒单元11c的LED朝向地板Y闪烁或点灯，向用户通知移动式空气净化器1的存在。灰尘传感器11d用于检测尘埃。

除此之外，作为传感器还可以使用检测气味的气味传感器(未图示)等。

＜动作控制部12＞

动作控制部12是包括运算装置12a、左右车轮转矩指定单元12b和左右车轮旋转检测单元12c。

叶轮用电动机6m、左右车轮电动机9m1、9m2和显示部s2由运算装置12a控制。

运算装置12a由硬件和软件构成。运算装置11a也可以由电路(仅硬件)构成。

左右车轮转矩指定单元12b是转矩控制驱动器，使与规定的转矩对应的电流在左右车轮电动机9m1、9m2中流动。

左右车轮旋转检测单元12c是编码器或霍尔元件等，其内置于左右车轮电动机9m1、9m2中。左右车轮旋转检测单元12c也可以设置在左右车轮电动机9m1、9m2的外部。

左右车轮旋转检测单元12c的信息被输入至运算装置12a。左右车轮电动机9m1、9m2由运算装置12a通过左右车轮转矩指定单元12b进行控制。

显示部s2用于进行移动式空气净化器1的运转和操作的显示。显示部s2上能够显示动作控制部12和行动控制部11的信息。显示部s2例如使用7段液晶显示器。

采用上述结构，移动式空气净化器1能够一边自主行走一边使房间的空气通过过滤器3净化。

如上所述，移动式空气净化器1具有普通模式和睡眠模式。睡眠模式下以不妨碍用户睡眠之方式，降低离心叶轮6的旋转速度来进行抑制运转噪声的控制。

＜操作部1S＞

如图1所示，移动式空气净化器1的操作部1S设置在上盖2f的后方之车体1H的上表面。

操作部1S包括操作按键s1和显示部s2。操作部1S的操作按键s1和显示部s2上连接的配线，被连接至控制电路板5a(参照图3)。

＜左右车轮9s1、9s2的驱动推进力和台阶＞

移动式空气净化器1以避开地板Y的台阶Y1(图10)的方式行走。

因此，针对左右车轮9s1、9s2跨越台阶Y1时的驱动推进力进行说明。

图8表示移动式空气净化器1跨越台阶Y1时驱动推进力随时间的变化。图8的横轴表示时刻，图8的纵轴表示驱动推进力(转矩)。

在跨越台阶Y1时，左右车轮9s1、9s2的驱动推进力会急剧上升。然后，在越过台阶Y1后，驱动推进力降低至与到达台阶Y1前的驱动推进力相同程度。

根据图8可知，在左右车轮9s1、9s2接触到台阶Y1的情况下，当驱动推进力超过越阶驱动推进力fa时，车体1H可越过台阶Y1。

图9表示移动式空气净化器1因设定成睡眠模式而对最大驱动推进力施加了限制时的驱动推进力随时间的变化的图。图9的横轴表示时刻，图9的纵轴表示驱动推进力。

通过在睡眠模式下将最大驱动推进力f1设定成低于越阶驱动推进力fa(图8)，将无法越过需要越阶驱动推进力fa的台阶。

即，通过睡眠模式的设定，将最大驱动推进力限制为比普通模式的最大驱动推进力小，使得最高仅可越过高度与限制后的最大驱动推进力f1对应的台阶。

从而，移动式空气净化器1在睡眠模式下利用左右车轮转矩指定单元12b设定最大驱动推进力(最大转矩)f1，使得无法越过在跨越台阶时会产生声音的台阶(例如电线、地毯等)。

＜跨越台阶Y1时左右车轮9s1、9s2的驱动推进力＞

接着，针对跨越台阶Y1时左右车轮9s1、9s2的驱动推进力进行说明。

图10表示移动式空气净化器1的左右车轮9s1、9s2跨越台阶Y1时的示意图。

台阶Y1离地板Y的高度为h。在左右车轮9s1、9s2于点P处抵接到台阶Y1时，左右车轮9s1、9s2在点A处与地板Y接触。

左右车轮9s1、9s2的半径为r，中心为O。

关于移动式空气净化器1跨越台阶Y1时的驱动推进力F，根据驱动推进力F绕点P产生的顺时针力矩，大于施加在左右车轮9s1、9s2上的由移动式空气净化器1的重量(mg)产生的逆时针力矩这一关系出发，可由下式(1)表示。

假定移动式空气净化器1在睡眠模式下可行走的地板Y，是例如行走时不会产生声音的光滑硬地板。不产生声音的光滑硬地板的滚动阻力(＝左右车轮9s1、9s2的驱动推进力)较小。

于是，有下式(2)的关系成立。

光滑硬地板的驱动推进力＜睡眠模式时的最大驱动推进力f1＜设定台阶高度(地毯、缆线等)的越阶驱动推进力(2)

作为设定台阶高度之一例，例如可考虑2～3mm程度。设定台阶高度可任意决定。

式(2)的驱动推进力是左右车轮9s1、9s2产生的。即，式(2)的驱动推进力是左右车轮9s1、9s2各自的驱动推进力之和。

＜睡眠模式时的行走控制流程＞

接着，针对移动式空气净化器1之睡眠模式时的行走控制的流程进行说明。

图11表示移动式空气净化器1之睡眠模式时的行走控制流程。

睡眠模式时的控制主要由行动控制部11的运算装置11a和动作控制部12的运算装置12a进行。

当移动式空气净化器1启动后，首先，利用运算装置11a判断是否是睡眠模式(图11的步骤S11)。

不是睡眠模式时(步骤S11中“否”)转移至普通模式(步骤S12)。

是睡眠模式时(步骤S11中“是”)，运算装置12a利用左右车轮转矩指定单元12b，将左右车轮9s1、9s2的最大驱动推进力(最大驱动转矩)变更为睡眠模式设定。并且，运算装置12a将离心叶轮6的旋转速度变更为睡眠模式设定(步骤S13)。

然后，移动式空气净化器1在运算装置12a的控制下进行随机移动(步骤S14)。

随机移动中，利用运算装置11a判断是否转移至普通模式(步骤S15)。

在判断为转移至普通模式时(步骤S15中“是”)，转移至普通模式(步骤S12)。

在未判断为转移至普通模式时(步骤S15中“否”)，转移至步骤S16。

在步骤S16中，利用运算装置11a判断是否停止。

在停止按键(未图示)被按下而判断为停止时(步骤S16中“是”)，则停止。

在判断为没有停止时(步骤S16中“否”)，转移至步骤S17。

在随机移动过程中，若左右车轮9s1、9s2接触到大于所设定的最大驱动推进力f1的台阶Y1(图10)，因为最大驱动推进力f1受到限制，故无法越过台阶。因此，移动式空气净化器1将卡(stuck)在该处(进退不得)。因此，利用左右车轮旋转检测单元12c检测出左右车轮9s1、9s2持续一定时间停止旋转(步骤S17)。

在检测到左右车轮9s1、9s2停止一定时间的情况下(步骤S17中“是”)，运算装置11a、12a判断为是卡住状态，首先，通过运算装置12a进行倒车行走(步骤S18)。

之后，移动式空气净化器1进行方向转换(变更方向)(步骤S19)，恢复成随机移动(步骤S14)。

另一方面，在步骤S17未检测到左右车轮9s1、9s2的旋转停止的情况下(步骤S17中“否”)，则持续随机移动(步骤S14)。

以上是睡眠模式时的行走控制。

另外，也可以不设置步骤S15、S16，而是利用其他流程设置是否转移到普通模式的判断步骤，以及是否停止的判断步骤。

采用上述结构，当睡眠模式时左右车轮9s1、9s2遇到规定高度以上的台阶Y1(图10)时，移动式空气净化器1以避开台阶Y1的方式行走。

因此，移动式空气净化器1可避免越过台阶Y1时产生的振动，睡眠模式时可确保安静。

＜睡眠模式时的用户提醒单元11c的控制＞

针对提醒用户注意的用户提醒单元11c的控制进行说明。

如图6所示，在移动式空气净化器1的底板2t(参照图6)的中央设置有用户提醒单元11c。

在睡眠模式时移动式空气净化器1附近有人的情况下，使用户提醒单元11c即LED闪烁或发光，对移动式空气净化器1的下方的地板Y进行照明。由此，在黑暗中呈现移动式空气净化器1的轮廓，提醒用户注意。

图12表示睡眠模式时的用户提醒单元11c的控制流程。

当睡眠模式开始时，使用人体检测单元11b的信息，利用运算装置11a判断附近是否有人(图12的步骤S21)。

当判断为有人时(图12的步骤S21中“是”)，运算装置12a利用车轮电动机9m1、9m2停止左右车轮9s1、9s2，并使用户提醒单元11c的LED闪烁或点灯(步骤S22)。之后，转移至步骤S21。

在步骤S21中，当判断为没有人时(图12的步骤S21中“否”)，运算装置12a使左右车轮9s1、9s2工作，并且使用户提醒单元11c的LED熄灯(步骤S23)，转移至步骤S21。

以上是睡眠模式时的用户提醒单元11c的控制。

采用上述结构，在睡眠模式时附近有人的情况下，在黑暗中使用户提醒单元11c的LED闪烁或发光，使移动式空气净化器1的轮廓呈现。由此，能够不使用户感到刺眼地，准确地通知移动式空气净化器1的尺寸与位置。因此，可有效地提醒用户注意睡眠模式时的移动式空气净化器1的存在。

＜＜其他实施方式＞＞

1.上述实施方式中说明了各种结构，各结构可适当组合。

2.上述实施方式说明了将离心叶轮6朝上或朝下配置的情况，但也可以相对于朝上或朝下倾斜配置。

3.作为用户提醒单元11c，可以在车体1H的表面安装有机EL代替LED。

4.上述实施方式中说明的结构为一例，在发明内容记载的范围内可采用其他各种形态。

附图标记说明

1：移动式空气净化器

1H：车体

2：外罩(壳体)

2i：主体进风口(进风口)

2o：主体出风口(出风口)

3：过滤器

6：离心叶轮(风扇)

9m1：左车轮电动机(驱动用电动机)

9m2：右车轮电动机(驱动用电动机)

9s1：左车轮(车轮)

9s2：右车轮(车轮)

11a：运算装置(判断单元、点灯控制单元)

11b：人体检测单元

11c：用户提醒单元

12a：运算装置(控制装置)

12b：左右车轮转矩指定单元(推进力设定单元)

Y1：台阶

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.(修改后)一种移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于使壳体移动的车轮；

对所述车轮进行驱动的驱动用电动机；

过滤器，其配置在所述壳体内，用于除去从进风口吸入的室内的空气中的尘埃；

风扇，其从所述进风口吸入所述室内的空气；

出风口，其排出除去了所述尘埃的空气；

对所述驱动用电动机进行控制的控制装置；

判断单元，其判断是处于第一模式还是处于运转噪声比所述第一模式小的第二模式；和

推进力设定单元，其在所述第二模式时将所述驱动用电动机的最大推进力，设定为比所述第一模式时的所述驱动用电动机的最大推进力小的规定的推进力。

2.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于检测是否有人的人体检测单元；

用于提醒人注意的用户提醒单元；和

点灯控制单元，其在所述第二模式下检测到有人时使所述用户提醒单元点灯。

3.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于：

所述规定的推进力被设定为小于能够越过规定的台阶的推进力。

4.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于检测是否有人的人体检测单元；

用于提醒人注意的用户提醒单元；和

点灯控制单元，其在所述第二模式下检测到有人时，使所述用户提醒单元闪烁或点灯，

所述用户提醒单元设置在车体的下表面或面朝下方设置。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

权利要求部分：

对原权利要求第1项的内容进行了修改。

将权利要求1中的“风扇，其设置在通过所述过滤器后的空气的气流的下游侧”之特征修改为“风扇，其从所述进风口吸入所述室内的空气”。

该修改的依据是国际公布图1、图3和[0021]、[0024]、[0026]的记载。

Claims (4)

1.一种移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于使壳体移动的车轮；

对所述车轮进行驱动的驱动用电动机；

过滤器，其配置在所述壳体内，用于除去从进风口吸入的室内的空气中的尘埃；

风扇，其设置在通过所述过滤器后的空气的气流的下游侧；

出风口，其排出除去了所述尘埃的空气；

对所述驱动用电动机进行控制的控制装置；

判断单元，其判断是处于第一模式还是处于运转噪声比所述第一模式小的第二模式；和

推进力设定单元，其在所述第二模式时将所述驱动用电动机的最大推进力，设定为比所述第一模式时的所述驱动用电动机的最大推进力小的规定的推进力。

2.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于检测是否有人的人体检测单元；

用于提醒人注意的用户提醒单元；和

点灯控制单元，其在所述第二模式下检测到有人时使所述用户提醒单元点灯。

3.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于：

所述规定的推进力被设定为小于能够越过规定的台阶的推进力。

4.如权利要求1所述的移动式空气净化器，其特征在于，包括：

用于检测是否有人的人体检测单元；

用于提醒人注意的用户提醒单元；和

点灯控制单元，其在所述第二模式下检测到有人时，使所述用户提醒单元闪烁或点灯，

所述用户提醒单元设置在车体的下表面或面朝下方设置。

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