CN114176455B - 一种具有分类功能的智能吸尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有分类功能的智能吸尘装置，包括壳体，所述壳体的上方卡合有上盖，所述壳体的右侧开设有排气孔，所述壳体的下方轴承连接有滑轮，所述壳体的内部右侧固定安装有尘土收集仓，所述尘土收集仓的内部固定安装有过滤网，所述过滤网的内部滚动连接有旋转扇叶，所述旋转扇叶由下方的旋转电机驱动，所述尘土收集仓的右侧管道连接有吸尘管道，所述吸尘管道的右侧固定连接有把手，所述把手的右侧套接有吸嘴，所述过滤网和尘土收集仓的内壁均固定安装有光线发射单元和光线接收单元，所述光线发射单元与光线接收单元对称，所述尘土收集仓的左侧管道连接有吸尘电机，本发明，具有不易堵塞和垃圾自动分类的特点。

Description

一种具有分类功能的智能吸尘装置
技术领域
本发明涉及智能家居设备技术领域，具体为一种具有分类功能的智能吸尘装置。
背景技术
吸尘器的原理：吸尘器的风机叶轮在电动机高速驱动下，将叶轮中的空气高速排出风机，同时使吸尘部分内空气不断地补充进风机。这样不妨与外界形成较高的压差。吸嘴的尘埃、脏物随空气被吸入吸尘部分，并经过漏器过漏，将尘埃、脏物收集与尘筒内。
而现有的吸尘器在吸收尘土时，常常会吸收到一些较大的杂质，而杂质在吸力作用下会吸附在尘袋的内部，使其堵塞，从而影响吸尘器的吸力，同时尘土和杂质混合安放，当容量较多时，两者之间的间隙会变小，这样吸力就会受到影响，而两者分开安置时，较大杂质之间的间隙会较大，能够在不影响吸力的情况下，继续运行。因此，设计不易堵塞和垃圾自动分类的一种具有分类功能的智能吸尘装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有分类功能的智能吸尘装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有分类功能的智能吸尘装置，包括壳体，其特征在于：所述壳体的上方卡合有上盖，所述壳体的右侧开设有排气孔，所述壳体的下方轴承连接有滑轮，所述壳体的内部右侧固定安装有尘土收集仓，所述尘土收集仓的内部固定安装有过滤网，所述过滤网的内部滚动连接有旋转扇叶，所述尘土收集仓的下方设置有旋转电机，所述旋转扇叶由下方的旋转电机驱动，所述尘土收集仓的右侧管道连接有吸尘管道，所述吸尘管道的右侧固定连接有把手，所述把手的右侧套接有吸嘴，所述过滤网和尘土收集仓的内壁均固定安装有光线发射单元和光线接收单元，所述光线发射单元与光线接收单元对称，所述尘土收集仓的左侧管道连接有吸尘电机，所述旋转电机的上方传动连接有凸轮，所述凸轮的外侧轴承连接有疏通杆。
根据上述技术方案，所述智能吸尘装置包括智能吸尘系统，所述智能吸尘系统包括杂质检测模块、杂质分类模块和清理报警模块，所述杂质检测模块和杂质分类模块为电连接；
所述杂质检测模块用于对吸入的尘土进行检测，所述杂质分类模块用于对吸入的尘土和垃圾进行分类，所述清理警报模块用于根据尘土收集仓的容量和过滤网的工作状态进行报警清理。
根据上述技术方案，所述清理报警模块包括容量分析模块和堵塞分析模块，所述堵塞分析模块包括气压检测模块和压差计算模块，所述杂质分类模块包括离心分离模块，所述离心分离模块与旋转电机电连接；
所述容量分析模块用于对尘土收集仓内的容量进行分析，确认其尘土收集容量，避免尘土收集过多达到上限，影响吸尘电机的吸力，所述堵塞分析模块用于对过滤网的工作状态进行分析，所述气压检测模块用于对过滤网内部的气压和尘土收集仓的内部气压进行检测，所述压差计算模块用于根据气压检测模块检测出的气压进行压差的计算，从而确定过滤网是否堵塞。
根据上述技术方案，所述容量分析模块包括光线检测模块，所述光线检测模块与光线发射单元和光线接收单元均为电连接；
所述光线检测模块利用光线对尘土收集仓和过滤网内的容量进行检测，所述光线发射单元用于发射光线，所述光线接收单元用于接收光线。
根据上述技术方案，所述智能吸尘系统的运行步骤如下：
S1、接通电源，启动吸尘电机，利用吸嘴进行吸尘；
S2、随着电源的接入，光线检测模块会对尘土收集仓和过滤网的容量进行检测；
S3、气压检测模块会对过滤网和尘土收集仓的内部气压进行检测，并利用两者的压差来确定过滤网是否堵塞；
S4、随后根据压差启动旋转电机，利用离心分离模块将尘土收集仓内部吸入的尘土进行分类；
S5、随着旋转电机的旋转，若两者气压差变小，则过滤网不再堵塞，若气压差继续持续增大，则过滤网完全堵塞，这时会将堵塞信号传递给清理报警模块，进行报警，进而促使人工清理。
根据上述技术方案，所述S2包括如下步骤：
S21、通过光线发射单元和光线接收单元的光线发射和接收，利用光直线传播的原理，从而确定过滤网内的容量；
S22、当过滤网内的容量>80％时，此时装置内收集的垃圾过多，若不清理垃圾，会影响吸尘电机传递出的吸力，从而使吸力降低，这时就需要将内部的垃圾清理，同时会产生清理信号，并将信号传递给清理警报模块；
S23、当过滤网的容量<80％时，此时吸尘吸入的垃圾并不会使吸力降低，这时能够继续运行。
根据上述技术方案，所述S3中，通过气压差比值判断过滤网是否堵塞，气压差比值P为
式中，PG为过滤网内的气压，PC为尘土收集仓内的气压，P标为标准大气压强；
当气压差比值P<2％，则吸尘电机运行时，过滤网和尘土收集仓内的气压差较小，过滤网未被堵塞，吸尘工作能够正常运行；当气压差比值2％<P<6％时，则吸尘电机运行时，过滤网和尘土收集仓内的压差会比较大，过滤网的部分网孔已被堵塞，吸尘电机的吸力会受到影响，从而影响吸尘装置的吸尘效率；当气压差比值P>6％时，过滤网基本已被堵塞，这时长时间进行吸尘，吸尘电机易长时间运转没有空气被吸入对其进行降温，从而使吸尘电机高负荷运转而过热损坏。
根据上述技术方案，所述S4包括如下步骤：
S41、当吸尘电机启动时，旋转电机也会启动，且旋转电机的旋转速度分为三个档位，1挡慢速档、2挡中速挡、3挡快速挡；
S42、当过滤网堵塞时，疏通杆也会随之进行伸缩，疏通杆为自动伸缩杆，疏通杆的伸缩长度也分为3挡，1挡为短挡，2挡为中等挡，3挡为长挡，3个挡位的长度均与凸轮发生碰撞；
S43、当P<2％时，这时旋转电机进入3挡，疏通杆也进入1挡，带动旋转扇叶快速旋转，使过滤网内部的尘土进行分类，同时凸轮也会快速旋转，疏通杆伸出较短的长度，与凸轮发生碰撞，这时过滤网会发生小幅度高频率的震动，避免细小的尘土堵在过滤网的孔内，使得吸尘过程顺畅；
S44、当2％<P<6％时，这时旋转电机进入2挡，旋转扇叶以中速旋转，促使内部尘土在离心力下发生分离，同时以扇叶的旋转，带动尘土与过滤网发生相对运动，促使内部尘土与过滤网发生碰撞从而对过滤网进行轻度的清洁，同时凸轮的旋转速度会变慢，疏通杆的伸出长度会变长，对过滤网产生较大幅度和较快频率的震动，从而进行清理，避免尘土堵塞过滤网，影响吸尘电机的吸力；
S45、当P>6％时，这时旋转电机会进入1挡，旋转扇叶会缓慢旋转，带动内部的尘土与过滤网发生频率较小的碰撞，同时疏通杆的伸出长度会达到最长，使凸轮的振幅达到最大，且这时转速最小，震动频率也最小，从而对过滤网进行深度清理，将过滤网内堵塞的尘沙震落，并且对凸轮和疏通杆进行保护，避免其在大幅度高频率下发生损坏。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明，通过对过滤网内部的气压以及外侧尘土收集仓气压的检测，利用气压比值确定过滤网的堵塞状态，从而控制旋转电机以及疏通杆的伸缩程度，进一步对过滤网进行震动清理，实现了多层次清理、防止堵塞和垃圾分离的功能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的尘土收集仓结构示意图；
图3是本发明的尘土收集仓安装示意图；
图4是本发明的系统模块示意图；
图中：1、滑轮；2、上盖；3、壳体；4、吸尘管道；5、吸嘴；6、把手；7、排气孔；8、尘土收集仓；9、过滤网；10、光线发射单元；11、光线接收单元；12、旋转扇叶；13、旋转电机；14、疏通杆；15、凸轮。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做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。
请参阅图1-4，本发明提供技术方案：一种具有分类功能的智能吸尘装置，包括壳体3，其特征在于：壳体3的上方卡合有上盖2，壳体3的右侧开设有排气孔7，壳体3的下方轴承连接有滑轮1，壳体3的内部右侧固定安装有尘土收集仓8，尘土收集仓8的内部固定安装有过滤网9，过滤网9的内部滚动连接有旋转扇叶12，尘土收集仓8的下方设置有旋转电机13，旋转扇叶12由下方的旋转电机13驱动，尘土收集仓8的右侧管道连接有吸尘管道4，吸尘管道4的右侧固定连接有把手6，把手6的右侧套接有吸嘴5，过滤网9和尘土收集仓8的内壁均固定安装有光线发射单元10和光线接收单元11，光线发射单元10与光线接收单元11对称，尘土收集仓8的左侧管道连接有吸尘电机，旋转电机13的上方传动连接有凸轮15，凸轮15的外侧轴承连接有疏通杆14；利用把手6操纵吸嘴5对地面进行清洁，当尘土被吸入后，会进入过滤网9的内部，这时旋转扇叶12也会在旋转电机13的驱动下发生旋转，对过滤网9内部的尘土进行分离，使细小的尘土在离心力下向外侧分离，同时避免过滤网9发生堵塞，影响吸尘装置的正常运行。
智能吸尘装置包括智能吸尘系统，智能吸尘系统包括杂质检测模块、杂质分类模块和清理报警模块，杂质检测模块和杂质分类模块为电连接；
杂质检测模块用于对吸入的尘土进行检测，杂质分类模块用于对吸入的尘土和垃圾进行分类，清理警报模块用于根据尘土收集仓8的容量和过滤网9的工作状态进行报警清理。
清理报警模块包括容量分析模块和堵塞分析模块，堵塞分析模块包括气压检测模块和压差计算模块，杂质分类模块包括离心分离模块，离心分离模块与旋转电机13电连接；
容量分析模块用于对尘土收集仓8内的容量进行分析，确认其尘土收集容量，避免尘土收集过多达到上限，影响吸尘电机的吸力，堵塞分析模块用于对过滤网9的工作状态进行分析，气压检测模块用于对过滤网9内部的气压和尘土收集仓8的内部气压进行检测，压差计算模块用于根据气压检测模块检测出的气压进行压差的计算，从而确定过滤网9是否堵塞。
容量分析模块包括光线检测模块，光线检测模块与光线发射单元10和光线接收单元11均为电连接；
光线检测模块利用光线对尘土收集仓8和过滤网9内的容量进行检测，光线发射单元10用于发射光线，光线接收单元11用于接收光线。
智能吸尘系统的运行步骤如下：
S1、接通电源，启动吸尘电机，利用吸嘴5进行吸尘；
S2、随着电源的接入，光线检测模块会对尘土收集仓8和过滤网9的容量进行检测；
S3、气压检测模块会对过滤网9和尘土收集仓8的内部气压进行检测，并利用两者的压差来确定过滤网9是否堵塞；
S4、随后根据压差启动旋转电机13，利用离心分离模块将尘土收集仓8内部吸入的尘土进行分类；
S5、随着旋转电机13的旋转，若两者气压差变小，则过滤网9不再堵塞，若气压差继续持续增大，则过滤网9完全堵塞，这时会将堵塞信号传递给清理报警模块，进行报警，进而促使人工清理。
S2包括如下步骤：
S21、通过光线发射单元10和光线接收单元11的光线发射和接收，利用光直线传播的原理，从而确定过滤网9内的尘土容量；
S22、当过滤网9内的容量>80％时，此时装置内收集的垃圾过多，若不清理垃圾，会影响吸尘电机传递出的吸力，从而使吸力降低，这时就需要将内部的垃圾清理，同时会产生清理信号，并将信号传递给清理警报模块；
S23、当过滤网9的容量<80％时，此时吸尘吸入的垃圾并不会使吸力降低，这时能够继续运行。
S3中，通过气压差比值判断过滤网是否堵塞，气压差比值P为
式中，PG为过滤网9内的气压，PC为尘土收集仓8内的气压，P标为标准大气压强；
当气压差比值P<2％，则吸尘电机运行时，过滤网9和尘土收集仓8内的气压差较小，过滤网9未被堵塞，吸尘工作能够正常运行；当气压差比值2％<P<6％时，则吸尘电机运行时，过滤网9和尘土收集仓8内的压差会比较大，过滤网9的部分网孔已被堵塞，吸尘电机的吸力会受到影响，从而影响吸尘装置的吸尘效率；当气压差比值P>6％时，过滤网9基本已被堵塞，这时长时间进行吸尘，吸尘电机易长时间运转没有空气被吸入对其进行降温，从而使吸尘电机高负荷运转而过热损坏。
S4包括如下步骤：
S41、当吸尘电机启动时，旋转电机13也会启动，且旋转电机(13的旋转速度分为三个档位，1挡慢速档、2挡中速挡、3挡快速挡；
S42、当过滤网9堵塞时，疏通杆14也会随之进行伸缩，疏通杆14为自动伸缩杆，疏通杆14的伸缩长度也分为3挡，1挡为短挡，2挡为中等挡，3挡为长挡，3个挡位的长度均与凸轮15发生碰撞；
S43、当P<2％时，这时旋转电机13进入3挡，疏通杆14也进入1挡，带动旋转扇叶12快速旋转，使过滤网9内部的尘土进行分类，同时凸轮15也会快速旋转，疏通杆14伸出较短的长度，与凸轮15发生碰撞，这时过滤网9会发生小幅度高频率的震动，避免细小的尘土堵在过滤网9的孔内，使得吸尘过程顺畅；
S44、当2％<P<6％时，这时旋转电机13进入2挡，旋转扇叶12以中速旋转，促使内部尘土在离心力下发生分离，同时以扇叶的旋转，带动尘土与过滤网9发生相对运动，促使内部尘土与过滤网9发生碰撞从而对过滤网9进行轻度的清洁，同时凸轮15的旋转速度会变慢，疏通杆14的伸出长度会变长，对过滤网9产生较大幅度和较快频率的震动，从而进行清理，避免尘土堵塞过滤网9，影响吸尘电机的吸力；
S45、当P>6％时，这时旋转电机13会进入1挡，旋转扇叶12会缓慢旋转，带动内部的尘土与过滤网9发生频率较小的碰撞，同时疏通杆14的伸出长度会达到最长，使凸轮15的振幅达到最大，且这时转速最小，震动频率也最小，从而对过滤网9进行深度清理，将过滤网9内堵塞的尘沙震落，并且对凸轮15和疏通杆14进行保护，避免其在大幅度高频率下发生损坏。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种具有分类功能的智能吸尘装置，包括壳体(3)，其特征在于：所述壳体(3)的上方卡合有上盖(2)，所述壳体(3)的右侧开设有排气孔(7)，所述壳体(3)的下方轴承连接有滑轮(1)，所述壳体(3)的内部右侧固定安装有尘土收集仓(8)，所述尘土收集仓(8)的内部固定安装有过滤网(9)，所述过滤网(9)的内部滚动连接有旋转扇叶(12)，所述尘土收集仓(8)的下方设置有旋转电机(13)，所述旋转扇叶(12)由下方的旋转电机(13)驱动，所述尘土收集仓(8)的右侧管道连接有吸尘管道(4)，所述吸尘管道(4)的右侧固定连接有把手(6)，所述把手(6)的右侧套接有吸嘴(5)，所述过滤网(9)和尘土收集仓(8)的内壁均固定安装有光线发射单元(10)和光线接收单元(11)，所述光线发射单元(10)与光线接收单元(11)对称，所述尘土收集仓(8)的左侧管道连接有吸尘电机，所述旋转电机(13)的上方传动连接有凸轮(15)，所述尘土收集仓(8)的内侧固定连接有疏通杆(14)，所述智能吸尘装置包括智能吸尘系统，所述智能吸尘系统包括杂质检测模块、杂质分类模块和清理报警模块，所述杂质检测模块和杂质分类模块为电连接；
所述杂质检测模块用于对吸入的尘土进行检测，所述杂质分类模块用于对吸入的尘土和垃圾进行分类，所述清理报警 模块用于根据尘土收集仓(8)的容量和过滤网(9)的工作状态进行报警清理，所述清理报警模块包括容量分析模块和堵塞分析模块，所述堵塞分析模块包括气压检测模块和压差计算模块，所述杂质分类模块包括离心分离模块，所述离心分离模块与旋转电机(13)电连接；
所述容量分析模块用于对尘土收集仓(8)内的容量进行分析，确认其尘土收集容量，避免尘土收集过多达到上限，影响吸尘电机的吸力，所述堵塞分析模块用于对过滤网(9)的工作状态进行分析，所述气压检测模块用于对过滤网(9)内部的气压和尘土收集仓(8)的内部气压进行检测，所述压差计算模块用于根据气压检测模块检测出的气压进行压差的计算，从而确定过滤网(9)是否堵塞，所述容量分析模块包括光线检测模块，所述光线检测模块与光线发射单元(10)和光线接收单元(11)均为电连接；
所述光线检测模块利用光线对尘土收集仓(8)和过滤网(9)内的容量进行检测，所述光线发射单元(10)用于发射光线，所述光线接收单元(11)用于接收光线，所述智能吸尘系统的运行步骤如下：
S1、接通电源，启动吸尘电机，利用吸嘴(5)进行吸尘；
S2、随着电源的接入，光线检测模块会对尘土收集仓(8)和过滤网(9)的容量进行检测；
S3、气压检测模块会对过滤网(9)和尘土收集仓(8)的内部气压进行检测，并利用两者的压差来确定过滤网(9)是否堵塞；
S4、随后根据压差启动旋转电机(13)，利用离心分离模块将尘土收集仓(8)内部吸入的尘土进行分类；
S5、随着旋转电机(13)的旋转，若两者气压差变小，则过滤网(9)不再堵塞，若气压差继续持续增大，则过滤网(9)完全堵塞，这时会将堵塞信号传递给清理报警模块，进行报警，进而促使人工清理，所述S2包括如下步骤：
S21、通过光线发射单元(10)和光线接收单元(11)的光线发射和接收，利用光直线传播的原理，从而确定过滤网(9)内的尘土容量；
S22、当过滤网(9)内的容量>80％时，此时装置内收集的垃圾过多，若不清理垃圾，会影响吸尘电机传递出的吸力，从而使吸力降低，这时就需要将内部的垃圾清理，同时会产生清理信号，并将信号传递给清理报警 模块；
S23、当过滤网(9)的容量<80％时，此时吸尘吸入的垃圾并不会使吸力降低，这时能够继续运行。
2.根据权利要求1所述的一种具有分类功能的智能吸尘装置，其特征在于：所述S3中，通过气压差比值判断过滤网是否堵塞，气压差比值P为
式中，PG为过滤网(9)内的气压，PC为尘土收集仓(8)内的气压，P标为标准大气压强；
当气压差比值P<2％，则吸尘电机运行时，过滤网(9)和尘土收集仓(8)内的气压差较小，过滤网(9)未被堵塞，吸尘工作能够正常运行；当气压差比值2％<P<6％时，则吸尘电机运行时，过滤网(9)和尘土收集仓(8)内的压差会比较大，过滤网(9)的部分网孔已被堵塞，吸尘电机的吸力会受到影响，从而影响吸尘装置的吸尘效率；当气压差比值P>6％时，过滤网(9)基本已被堵塞，这时长时间进行吸尘，吸尘电机易长时间运转没有空气被吸入对其进行降温，从而使吸尘电机高负荷运转而过热损坏。
3.根据权利要求2所述的一种具有分类功能的智能吸尘装置，其特征在于：所述S4包括如下步骤：
S41、当吸尘电机启动时，旋转电机(13)也会启动，且旋转电机(13)的旋转速度分为三个档位，1挡慢速档、2挡中速挡、3挡快速挡；
S42、当过滤网(9)堵塞时，疏通杆(14)也会随之进行伸缩，疏通杆(14)为自动伸缩杆，疏通杆(14)的伸缩长度也分为3挡，1挡为短挡，2挡为中等挡，3挡为长挡，3个挡位的长度均与凸轮(15)发生碰撞；
S43、当P<2％时，这时旋转电机(13)进入3挡，疏通杆(14)也进入1挡，带动旋转扇叶(12)快速旋转，使过滤网(9)内部的尘土进行分类，同时凸轮(15)也会快速旋转，疏通杆(14)伸出较短的长度，与凸轮(15)发生碰撞，这时过滤网(9)会发生小幅度高频率的震动，避免细小的尘土堵在过滤网(9)的孔内，使得吸尘过程顺畅；
S44、当2％<P<6％时，这时旋转电机(13)进入2挡，旋转扇叶(12)以中速旋转，促使内部尘土在离心力下发生分离，同时以扇叶的旋转，带动尘土与过滤网(9)发生相对运动，促使内部尘土与过滤网(9)发生碰撞从而对过滤网(9)进行轻度的清洁，同时凸轮(15)的旋转速度会变慢，疏通杆(14)的伸出长度会变长，对过滤网(9)产生较大幅度和较快频率的震动，从而进行清理，避免尘土堵塞过滤网(9)，影响吸尘电机的吸力；
S45、当P>6％时，这时旋转电机(13)会进入1挡，旋转扇叶(12)会缓慢旋转，带动内部的尘土与过滤网(9)发生频率较小的碰撞，同时疏通杆(14)的伸出长度会达到最长，使凸轮(15)的振幅达到最大，且这时转速最小，震动频率也最小，从而对过滤网(9)进行深度清理，将过滤网(9)内堵塞的尘沙震落，并且对凸轮(15)和疏通杆(14)进行保护，避免其在大幅度高频率下发生损坏。
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