CN204128108U - 一种家用空气净化、自动清扫一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种家用空气净化、自动清扫一体机，包括空气净化器、电控装置和操作面板，空气净化器包括壳体和净化装置，所述一体机还包括与空气净化器组合使用的自动行走式清扫机器人，所述电控装置包括设在空气净化器上的主控模块和设在清扫机器人上的受控模块，主控模块和受控模块之间无线通讯，操作面板上设有启动空气净化器工作的净化操作键和启动清扫机器人工作的清扫操作键。本实用新型具有使用方便，节能的优点。

Description

一种家用空气净化、自动清扫一体机

技术领域

本实用新型涉及家用电器领域，具体是一种新型空气净化、自动清扫一体机。

背景技术

国内城市空气，尤其是大城市，一年雾霾的天气超过100 多天，尤其是雾霾中的PM2.5 粒子对人体伤害极大，人体若长时间吸入此类粒子，可引起肺癌，血管受阻等疾病。中国的空气污染越来越严重，不良空气质量带来的健康问题也是日益严重。例如，世界银行发布的报告表明，由室外空气污染导致的过早死亡人数，平均为每天1000人，每年有35 至40万的人面临着死亡。

空气净化器又称“空气清洁器”、空气清新机，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物( 一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等)，有效提高空气清洁度的产品，以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。空气净化器是用来净化室内空气的家电产品，一般有中央空调配套空气净化装置和单机两类，主要解决由于装修或者其他原因导致的室内、地下空间、车内空气污染问题。由于相对封闭的空间中空气污染物的释放有持久性的特点，因此使用空气净化器净化室内空气是国际公认的改善室内空气质量的方法，但对于落在地面上的灰尘，空气净化器就无能为力了。

扫地机器人是为人类服务的特种机器人，主要从事家庭地面卫生的清洁工作。按照应用范围和用途的不同，扫地机器人有不同类型，常用类型为吸尘式扫地机器人，其原理是在进风口和出风口之间设置过滤袋，这种扫地机器人的清扫率目前多数低于95%，甚至有些产品使用一段时间后，还能看见灰尘从出风口排出来，造成空气污染。另外，一般的清扫机器人不会选择合理工作时间，即使家里地面无灰尘落下，机器人仍然按照设定的程序重复清扫，极大的浪费了电能。

现有市场上的空气净化器和扫地机器人均为独立的产品类别，空气净化器只能用来去除空气中的污染物，而扫地机器人用来去除地面上的污染物，二者相互独立，不仅占用更多的家庭空间和电源插座，而且需要分别去操作控制，使用十分不变，同时购买两个，价格更是十分昂贵。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于克服上述现有技术中存在的不足而提供一种新型空气净化、自动清扫一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：

一种家用空气净化、自动清扫一体机，包括空气净化器、电控装置和操作面板，空气净化器包括壳体和净化装置，所述一体机还包括与空气净化器组合使用的自动行走式清扫机器人，所述电控装置包括设在空气净化器上的主控模块和设在清扫机器人上的受控模块，主控模块和受控模块之间无线通讯，操作面板上设有启动空气净化器工作的净化操作键和启动清扫机器人工作的清扫操作键。所述操作面板安装在空气净化器的壳体上。

本实用新型还可以通过以下技术措施进一步完善：

作为进一步改进，所述壳体底部设有收纳前述清扫机器人的容置室，所述容置室内设有供清扫机器人充电的充电座，清扫机器人和充电座之间通过可分离式电连接器连接。

作为进一步改进，电连接器包括第一耦合器和第二耦合器，第一耦合器设在清扫机器人上，第二耦合器设在充电座上，第一耦合器和第二耦合器之间设有对接位置检测传感器。

作为进一步改进，电控装置还包括监测室内空气质量的空气监测模块，主控模块依据空气监测模块传送的空气质量信号判断启动空气净化器和/或清扫机器人工作。主控模块包括计算清扫间隔时间的计时单元，主控模块依据空气质量信号判断调整清扫机器人的清扫间隔时间。空气监测模块设在清扫机器人或空气净化器上。

作为进一步改进，清扫机器人设有障碍物传感器，受控模块包括障碍物识别单元，主控模块包括障碍物分析单元和绘制室内障碍物分布图的图像制成单元，主控模块依据障碍物分布图向受控模块发出清扫区域指令。

作为进一步改进，清扫机器人设有地面传感器，受控模块包括地面识别单元，主控模块包括地面分析单元和绘制室内地形图的图像制成单元，主控模块依据室内地形图向受控模块发出清扫区域指令。

作为进一步改进，受控模块包括接收移动电子设备发出的控制指令的APP控制单元。主控模块包括接收移动电子设备发出的控制指令的APP控制单元。

作为进一步改进，受控模块包括发射蓄电池电量信号的发射单元，主控模块包括接收蓄电池电量信号的电量识别单元，主控模块依据蓄电池电量信号控制清扫机器人是否返回充电座。

由于采用了以上技术措施，本实用新型具有以下有益技术效果：

1.本实用新型的一体机同时设有空气净化器和清扫机器人，二者相互协作，可以更有效的为用户提供清洁的家庭环境。清扫机器人通过可分离式电连接器连接至设置在空气净化器上的充电座充电，取消了清扫机器人的电源线，可以更好地保持房间的整洁。清扫机器人可以收纳在空气净化器内，节省了产品所占用的室内空间。另外，两个器具巧妙组合后，清扫机器人的部分控制电路可以整合空气净化器上的主控模块中，大大节约了成本。在使用时，空气净化器可以去除空气中以及清扫机器人清扫时扬起的污染物，清扫机器人可以清除空气净化器没有去除而落在地面上的污染物，二者在主控模块的协调控制下，可以全方位保持房间清洁。

2.本实用新型的一体机设有空气监测模块并设置计时单元来计算清扫机器人的清扫间隔时间，在室内空气污染严重超标时，地面的灰尘量也会增加，反之地面的灰尘量则减少。空气监测模块检测到室内空气污染指数超过预设的阈值时，空气净化器启动工作，同时，主控模块可以根据室内空气的质量情况来调整清扫机器人的工作时间周期，既能有效保持室内清洁，又避免了重复无效的清扫，减少电能浪费。

3.由于本实用新型设置了障碍物传感器和地面传感器，主控模块可以根据障碍物传感器的检测信号绘制出障碍物分布图，例如墙壁，桌子等的分布，以限制清扫机器人的清扫区域，防止其碰撞损坏。主控模块可以根据地面传感器的检测信号绘制出室内地形图，例如楼梯、台阶等以限制清扫机器人的清扫区域，防止其被摔坏。既提高了清扫效率，又提高了清扫机器人的使用寿命。

4.由于本实用新型的受控模块中设置了电量发射模块，可以及时将清扫机器人的蓄电池电量发送给设在空气净化器上主控模块进行识别判断，当蓄电池电量不足时，主控模块可以控制清扫机器人及时回到设在空气净化器上的充电座上，不需用户看护使用，大大增加了使用便捷性。

附图说明

图1是本实用新型一体机的整机装配结构示意图。

图2是本实用新型的空气净化器的结构示意图。

图3是本实用新型的清扫机器人的结构示意图。

图4是本实用新型的清扫机器人的截面示意图。

图5是本实用新型的清扫机器人的底面结构示意图。

图6是本实用新型的控制原理框图。

附图标记说明

1.空气净化器；2.清扫机器人；3.容置室；4.充电座；5.扫地刷；6.障碍物传感器；7.地面传感器；41.电连接器；8.主控模块；9.受控模块；10.空气监测模块；81.计时单元；82.电量识别单元；83.图像制成单元；84.障碍物分析单元；85.地面分析单元；86.APP控制单元；91.障碍物识别单元；92.地面识别单元；93.电量发射单元；11.操作面板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细阐述。

如图1至6所示的一种新型空气净化、自动清扫一体机，包括空气净化器1、电控装置和操作面板11，空气净化器1包括壳体和净化装置， 一体机还包括与空气净化器1组合使用的自动行走式清扫机器人2，壳体底部设有收纳前述清扫机器人2的容置室3，容置室3设在壳体的底座上，容置室3底部具有支撑脚；清扫机器人2上设有蓄电池，壳体上设有供清扫机器人2充电的充电座4，清扫机器人2和充电座4之间通过可分离式电连接器41连接，该分离式电连接器41包括设在充电座4上的第二耦合器和设在清扫机器人2上的第一耦合器，第一耦合器和第二耦合器上均设有至少两个电触头以及吸引磁铁，吸引磁铁用于保证两个耦合器牢固连接，为保证耦合器的精确对位且清扫机器人2可以准确自动进入到容置室3内，第一耦合器和第二耦合器之间设有对接位置检测传感器，本实施例的位置检测传感器为红外线传感器，也可以是其它类型的位置传感器，如光电传感器。电控装置包括设在清扫机器人2上的受控模块9和设在空气净化器1上的主控模块8，主控模块8具有控制清扫机器人2工作的清扫控制单元，主控模块8和受控模块9之间无线通讯，即分别在空气净化器1和清扫机器人2上分别设置天线组件，天线组件包括发射天线和接收天线，在空气净化器1和清扫机器人2之间实现双向无线通讯。操作面板11上设有启动空气净化器1工作的净化操作键和启动清扫机器人2工作的清扫操作键。所述操作面板11安装在空气净化器1的壳体上。清扫机器人2底部设有扫地刷5，用来清扫地面，本实施例中的清扫机器人2为吸尘器式。清扫控制单元通过无线通讯单元将控制信号传输给清扫机器人2上的受控模块9使清扫机器人2依照空气净化器1上的主控模块8处理后产生的指令进行清扫工作。

电控装置还包括监测室内空气质量的空气监测模块10，空气监测模块10包括空气分析仪和信息处理电路，空气分析仪可以分析出室内空气中有害颗粒的PM2.5值以及空气中甲醛、细菌的含量，经过信息处理电路分后得出空气质量信号并将该信号传送给主控模块8。空气监测模块10可以设在清扫机器人2上，也可以设在空气净化器1上，如果设在清扫机器人2上则需要将空气质量信号通过无线方式传送给主控模块8。空气监测模块10可以实时监测室内的空气质量并将该信号传送给主控模块8，主控模块8依据空气监测模块10传送的空气质量信号判断启动空气净化器1和/或清扫机器人2工作，当空气质量超过存储在主控模块8中的预设值时，所谓的预设值是符合人体呼吸健康的空气质量指标值，在本实施例中，预设值PM2.5=15.4。超过该指标值时，主控模块8启动空气净化器1，进一步空气污染加剧时，主控模块8启动清扫机器人2开始清扫工作，也可以同时启动空气净化器1和清扫机器人2，或者先启动清扫机器人2清扫后，再启动空气净化器1。主控模块8还包括计算清扫间隔时间的计时单元81，当清扫机器人2完成清扫并回到容置室3，主控模块8检测到电连接器41正常连接后，计时单元81开始计时，当主控模块8发出清扫机器人2的清扫指令且主控模块8检测到电连接器41分离后，计时单元81停止计时。主控模块8依据空气质量信号判断调整清扫机器人2的清扫间隔时间，即当空气质量状态良好时，主控模块8可以延长清扫机器人2的清扫时间间隔，当空气质量较差时，则缩短清扫机器人2时间间隔。

清扫机器人2设有障碍物传感器6，障碍物传感器6为现有技术中常见的传感器，包括激光传感器、超声波传感器和红外传感器，本实施例中，为降低成本，采用了红外传感器。受控模块9包括障碍物识别单元91，当障碍物传感器6探测到障碍物后，将障碍物传递给障碍物识别单元91，主控模块8包括障碍物分析单元84和绘制室内障碍物分布图的图像制成单元83，主控模块8依据障碍物分布图向受控模块9发出清扫区域指令。通常，障碍物分布图的绘制是在第一次使用本实用新型的一体机时进行，本实用新型在操控装置上设有室内测绘按钮，操作该按钮，清扫机器人2就会自动沿室内的墙壁、桌椅等障碍物行走，进行障碍物测绘，然后再由图像制成单元83绘制出室内障碍物的分布图，在以后进行清扫时，清扫机器人2会自动在没有障碍物的清扫区域内进行清扫。

清扫机器人2设有地面传感器7，地面传感器7为一种红外距离传感器，可以探测地面到清扫机器人2的距离，受控模块9包括地面识别单元92，地面传感器7将探测到的地面距离信息传送给地面识别单元92处理分析后，再通过无线组件发送给主控模块8，主控模块8包括地面分析单元85和绘制室内地形图的图像制成单元83，地面分析单元85将接收到的地面信息进一步分析处理后在传送给图像制成单元83绘制出室内地形图，主控模块8依据室内地形图向受控模块9发出清扫区域指令。通常，地面分布图的绘制是在第一次使用本实用新型的一体机时进行，本实用新型在操控装置上设有地面测绘按钮，操作该按钮，清扫机器人2就会在行走过程中进行地面测绘，然后再由图像制成单元83绘制出室内地面分布图，例如台阶、楼梯等的分布，在以后进行清扫时，清扫机器人2会在没有楼梯或台阶的清扫区域内进行清扫。

受控模块9包括接收移动电子设备发出的控制指令的APP控制单元86，该移动电子设备可以是手机或平板电脑等，在使用该功能前，用户需要自行下载厂家提供的APP客户端，并打开APP软件，用户可以在手机或平板电脑的操作面上滑动来控制扫地机器人的运动轨迹。本实用新型也可在主控模块8包括接收移动电子设备发出的控制指令的APP控制单元86，其原理和上述受控模块9上设置APP控制单元86原理一致。

受控模块9包括发射蓄电池电量信号的电量发射单元93，主控模块8包括接收蓄电池电量信号的电量识别单元82，主控模块8依据蓄电池电量信号控制清扫机器人2是否返回充电座4。电量识别单元82实时监控设在清扫机器人2上的蓄电池的电量，当电量不足时，主控模块8向受控模块9发出清扫机器人2返回充电指令，控制机器人返回至容置室3内，并第一耦合器和第二耦合器对接。

本实用新型的新型空气净化、自动清扫一体机的工作过程如下：

在初始状态下，清扫机器人2收纳在空气净化器1下方的容置室3内，同时第一耦合器和第二耦合器相互连接以保持蓄电池的电量始终处于充足状态，接通空气净化器1电源后，空气监测模块10开始实时监测室内的空气质量，同时主控模块8启动清扫机器人2进行第一清扫，清扫时，设在清扫机器人2上的障碍物传感器6同时记录下障碍物的形状和分布情况，并将该信息传递给主控模块8上的障碍物分析单元84，然后再传送给图像制成单元83绘制出障碍物分布图，以备下次清扫时设定清扫区域，同时设在清扫机器人2上的地面传感器7记录下地面的高低分布情况，例如台阶等，然后将该信息传递给主控模块8上的地面分析单元85，然后再传送给图像制成单元83绘制出地面分布图，以备下次清扫时设定清扫区域。

在清扫机器人2完成第一次清扫后，计时单元81开始累计清扫间隔时间，同时空气监测模块10监测室内的空气质量，当空气污染超标时，启动空气净化器1开始净化工作。当空气污染严重时，主控模块8自动缩短清扫机器人2的清扫间隔时间，而空气污染较轻时，则延长清扫机器人2的清扫间隔时间，以节约电能。

当清扫机器人2在清扫工作时，受控模块9将蓄电池的电量信号发射给主控模块8上的电量识别单元82，当蓄电池电量不足时，主控模块8发出清扫机器人2返回信号，设在电连接器41上的位置传感器可以使清扫机器人2准确返回到容置室3内，同时是第一耦合器和第二耦合器准确连接。

上述实施例仅为本实用新型的优选方式，实际上，任何在本实施例基础上所做的等同技术方案均构成侵权行为。

Claims (10)

1.一种家用空气净化、自动清扫一体机，包括空气净化器、电控装置和操作面板，空气净化器包括壳体和净化装置，其特征在于：所述一体机还包括与空气净化器组合使用的自动行走式清扫机器人，所述电控装置包括设在空气净化器上的主控模块和设在清扫机器人上的受控模块，主控模块和受控模块之间无线通讯，操作面板上设有启动空气净化器工作的净化操作键和启动清扫机器人工作的清扫操作键。

2.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述壳体底部设有收纳前述清扫机器人的容置室，所述容置室内设有供清扫机器人充电的充电座，清扫机器人和充电座之间通过可分离式电连接器连接。

3.根据权利要求2所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述电连接器包括第一耦合器和第二耦合器，第一耦合器设在清扫机器人上，第二耦合器设在充电座上，第一耦合器和第二耦合器之间设有对接位置检测传感器。

4.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述电控装置还包括监测室内空气质量的空气监测模块，主控模块依据空气监测模块传送的空气质量信号判断启动空气净化器和/或清扫机器人工作。

5.根据权利要求4所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述主控模块包括计算清扫间隔时间的计时单元，主控模块依据空气质量信号判断调整清扫机器人的清扫间隔时间。

6.根据权利要求4或5所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述空气监测模块设在清扫机器人或空气净化器上。

7.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述清扫机器人设有障碍物传感器，受控模块包括障碍物识别单元，主控模块包括障碍物分析单元和绘制室内障碍物分布图的图像制成单元，主控模块依据障碍物分布图向受控模块发出清扫区域指令。

8.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述清扫机器人设有地面传感器，受控模块包括地面识别单元，主控模块包括地面分析单元和绘制室内地形图的图像制成单元，主控模块依据室内地形图向受控模块发出清扫区域指令。

9.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述受控模块包括发射蓄电池电量信号的电量发射单元，主控模块包括接收蓄电池电量信号的电量识别单元，主控模块依据蓄电池电量信号控制清扫机器人是否返回充电座。

10.根据权利要求1所述的家用空气净化、自动清扫一体机，其特征在于，所述操作面板安装在空气净化器的壳体上。