TW202028661A - 移動型空氣清淨機 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題,係提供可抑制休息模式時的聲音的移動型空氣清淨機。
解決手段之本發明的移動型空氣清淨機(1),係具備車輪(9s1,9s2)、驅動車輪(9s1,9s2)的驅動用馬達(9m1,9m2)、去除從吸入口(2i)吸入之室內的空氣中的塵埃的過濾器(3)、設置於通過過濾器(3)之空氣的氣流的下游側的風扇(6)、排出去除了塵埃的空氣的排出口(2o)、控制驅動用馬達(9m1,9m2)的控制裝置(5a)、判定是第1模式或是第2模式的判定手段(11a)、及在前述第2模式時將驅動用馬達(9m1,9m2)的最大推進力,設定為比前述第1模式時之驅動用馬達(9m1,9m2)的最大推進力小的所定推進力的推進力設定手段(12b)。
Description
本發明係關於移動型空氣清淨機。
先前之固定型的空氣清淨機係固定設置,故無法清淨室內的空氣的停滯處,對於為了清淨化停滯處來說,電力消費會變大。
相對於此,移動型的空氣清淨機可移動至家中空氣髒污處來進行清淨。也就是說,移動型的空氣清淨機可藉由移動於房間之間而進行更廣泛空間的清淨。
又,移動型的空氣清淨機可移動至家中空氣髒污處來進行清淨,故有可小風量且靜音地進行清淨的優點。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2016-220174號公報(說明書第0589、0591段等)
[專利文獻2]日本特開2015-181778號公報(說明書第0031段等)
[專利文獻3]日本特開2013-230294號公報(說明書第0044~0046段、圖5等)
[發明所欲解決之課題]
然而,移動型的空氣清淨機有人就寢中動作的情況。將人就寢中移動型的空氣清淨機動作的模式稱為休息模式。
休息模式的狀況中移動型的空氣清淨機跨越纜線,或跑上地毯時會發生振動聲音。因為利用者正就寢中,有感覺振動聲音是噪音的狀況。
又,在休息模式中,移動型的空氣清淨機在照明被關掉的黑暗中行走,故有撞到步行於室內的利用者之虞。
於專利文獻1,記載利用者進行靜音模式(休息模式)設定時,降低掃地機器人發生之音量及排氣量的內容。
記載作為利用者的事先設定模式,利用者設定"允許就寢中的掃除(靜音模式)"時,晚上房間的照明是熄燈狀態的狀況中,掃地機器人自動判斷為利用者為就寢中,自動設定成靜音模式狀態的內容。
於專利文獻2,有「晚上」及「昏暗」時,人正在睡覺的可能性高,故運轉模式設定為「安靜」,訊息音量設定為「小」的記載。
於專利文獻3,記載自走式掃地機以人類感測器等感測到人存在於接近限度內的話,則將運轉模式切換成靜音模式的內容。
但是,於專利文獻1~3,雖然有移動型的空氣清淨機的休息模式相關的記載,但是並無關於休息模式時發生的聲音的記載。
又,於專利文獻1~3,也沒有關於休息模式時中通知移動型的空氣清淨機之存在的構造的記載。
本發明係有鑑於前述實際情況所發明者,目的為提供可抑制休息模式時所發生的聲音的移動型空氣清淨機。
[用以解決課題之手段]
為了解決前述課題,本發明的移動型空氣清淨機,係具備:車輪,係移動框體;驅動用馬達,係驅動前述車輪;過濾器,係配置於前述框體內,去除從吸入口吸入之室內的空氣中的塵埃;風扇,係設置於通過前述過濾器之空氣的氣流的下游側;排出口,係排出去除了前述塵埃的空氣;控制裝置,係控制前述驅動用馬達;判定手段,係判定是第1模式,或是運轉聲音比第1模式小的第2模式;及推進力設定手段,係在前述第2模式時將前述驅動用馬達的最大推進力,設定為比前述第1模式時之前述驅動用馬達的最大推進力小的所定推進力。
[發明的效果]
依據本發明,可提供可抑制休息模式時的聲音的移動型空氣清淨機。
以下,針對本發明的實施形態,一邊適當參照圖面一邊詳細進行說明。
於圖1揭示本發明之實施形態的移動型空氣清淨機1。
於圖2揭示實施形態的移動型空氣清淨機1的俯視圖。
於圖3揭示圖2的I-I剖面。
本發明的實施形態的移動型空氣清淨機1,係具有一般模式(第1模式)與休息模式(第2模式)。
一般模式係指白天一邊行走一邊進行空氣清淨的模式。
休息模式係指晚上的睡眠中降低風扇(離心葉輪6)的旋轉速度,進行空氣清淨的模式。
休息模式時,移動型空氣清淨機1係為了抑制通過段差時之車體的振動聲音,進行迴避段差的行走。具體來說,休息模式中,對行走車輪的驅動推進力的最大值加以限制,讓其無法跨越段差。
利用抑制運轉聲音,也就是說利用抑制風扇的聲音來抑制振動聲音,會難以得知移動型空氣清淨機1在房間的何處。因此,搭載對人的注意促請手段11c(圖6)。在休息模式中偵測到有人接近時,使人注意促請手段(例如LED等)閃爍或點燈,來促請注意。
如圖1、圖2所示,移動型空氣清淨機1係具有大略圓柱形狀的車體1H。
如圖3所示,移動型空氣清淨機1的車體1H係藉由送風手段1w、行走手段1r、過濾器3、感測器(11b,11d)、人注意促請手段11c、控制基板5a、及蓄電池5b、內包該等地外裝護蓋2所構成。
於外裝護蓋2的上面,附加可自由開閉的上蓋2f。
交換過濾器3時,開啟上蓋2f,握持過濾器握持手柄部3h(圖3),可抬起過濾器3。
如圖1、圖2所示,於外裝護蓋2的上方側面,於全周設置有車體吸入口2i。再者,車體吸入口2i係設置於移動型空氣清淨機1的側部之一部分亦可。
於圖4(a),揭示移動型空氣清淨機1的側視圖,於圖4(b)揭示圖4(a)的II-II剖面,於圖4(c)揭示圖4(a)的III-III剖面。
如圖4(c)所示,於車體1H的下部,設置有車體排出口2o。
如圖3的箭頭α1所示,設置於側方全周的吸入口2i係從側方的全周吸入室內的空氣。利用過濾器3去除塵埃等而變清淨的空氣,係如圖3的箭頭α2所示,從下部的排出口2o朝向下方排出。
圖3所示的送風手段1w係具有離心葉輪6、葉輪用馬達6m、捲軸7。
葉輪用馬達6m係與離心葉輪6同軸配置,驅動離心葉輪6。
離心葉輪6係大略朝上配置。離心葉輪6係利用旋轉透過吸入口6i從上方往下方吸入空氣,透過排出口2o排出至下方(圖3的箭頭α2)。再者,吸入口6i係指離心葉輪6的葉片6h的上端面6h1(圖3)。
如圖4(c)所示,捲軸7係俯視中旋渦狀設置於離心葉輪6的外周。
於圖5揭示移動型空氣清淨機1的後視圖。
圖3、圖5所示之行走手段1r係具有左、右車輪9s1、9s2與車輪馬達9m1、9m2(參照圖3)與後方車輪9k。車輪馬達9m1、9m2係分別驅動左、右車輪9s1、9s2。
於移動型空氣清淨機1,一對左、右車輪9s1、9s2與後方車輪9k突出於下方所設置。左、右車輪9s1、9s2係驅動輪,後方車輪9k係從動輪。
作為從車輪馬達9m1、9m2對左、右車輪9s1、9s2的動力傳達手段,使用皮帶。來自車輪馬達9m1、9m2的動力係分別透過帶輪(未圖示)傳達至左、右車輪9s1、9s2。
後方車輪9k係透過腳輪(未圖示)固定於下板2s(參照圖3)。腳輪係可旋轉地保持於下板2s。
圖3、圖4(b)所示的過濾器3係具有用以去除粒子徑大的塵埃的前置過濾器、用以去除粒子徑小的塵埃的HEPA過濾器、及用以去除臭成分的除臭過濾器所構成。
過濾器3係於車體吸入口2i的內側,設置成俯視大略圓周狀。如圖3所示,過濾器3係於高度方向設置於車體1H的上部側方。
再者,過濾器3係設置於車體1H的上側部的話,接續成環狀設置亦可,以呈環狀之方式間歇設置亦可。
<過濾器3與離心葉輪6的配置>
在移動型空氣清淨機1中,將過濾器3設置於車體1H的側方,使空氣的流向(圖3的箭頭α1)偏向成大略直角,流入朝上的離心葉輪6的吸入口6i(圖3)。亦即,通過過濾器3的空氣係往大略直角(垂直方向下方)偏向,流入至離心葉輪6的吸入口6i。
又,配置於移動型空氣清淨機1的側部之過濾器3的下端面3a(參照圖3)係配置於比離心葉輪6的葉輪6h的下端面6h2更靠上方。
於圖6揭示移動型空氣清淨機1的下方立體圖。
於移動型空氣清淨機1的底板2t的幾近中央,促請人的注意的人注意促請手段11c突出於下方所設置。亦即,人注意促請手段11c係設置於不會直接目視到的位置。
休息模式時在黑暗中偵測到有人接近時,使人注意促請手段11c的LED閃爍或點燈。
人注意促請手段11c的LED係突出於下方所設置,所以,會朝向地板Y閃爍或點燈。因此,對於利用者來說不刺眼地在黑暗中移動型空氣清淨機1的影子會浮現。再者,LED等的人注意促請手段11c係朝向下方設置的話,設置於底板2t以外的車體1H之處亦可。
<控制系>
圖3所示的控制基板5a係從蓄電池5b供給電源。
於圖7揭示移動型空氣清淨機1的控制構造的區塊圖。
於控制基板5a安裝有微電腦與各種電路。
移動型空氣清淨機1係具有行動控制部11與動作控制部12。行動控制部11係以感測器(11b,11d)的資訊等為基準,決定移動型空氣清淨機1的控制。動作控制部12係以來自行動控制部11的資訊為基準,控制移動型空氣清淨機1的各構成要素。
<行動控制部11>
行動控制部11係具有輸入人偵測手段11b與灰塵感測器11d的資訊的運算裝置11a。人注意促請手段11c係藉由運算裝置11a閃爍或點燈。
運算裝置11a係以硬體與軟體所構成。再者,運算裝置11a係以電路(僅硬體)構成亦可。
人偵測手段11b係超音波感測器、紅外線相機、雷射感測器、ToF感測器等所構成,設置於車體1H。紅外線相機係偵測障礙物。ToF感測器係測定與障礙物的距離。
如上所述,人注意促請手段11c是以LED所構成。人注意促請手段11c的LED係朝向地板Y閃爍或點燈,對利用者通知移動型空氣清淨機1的存在。灰塵感測器11d係偵測塵埃。
再者,作為感測器,此外還使用偵測味道的味道感測器(未圖示)等亦可。
<動作控制部12>
動作控制部12係具有運算裝置12a與左右車輪轉矩指定手段12b與左、右車輪旋轉檢測手段12c。
葉輪用馬達6m、左、右車輪馬達9m1、9m2、及顯示部s2,係利用運算裝置12a控制。
運算裝置12a係以硬體及軟體所構成。再者,運算裝置11a係以電路(僅硬體)構成亦可。
左右車輪轉矩指定手段12b係轉矩控制驅動器,將因應所定轉矩的電流流通於左、右車輪馬達9m1、9m2。
左、右車輪旋轉檢測手段12c係編碼器或霍爾元件等,內藏於左、右車輪馬達9m1、9m2。再者,左、右車輪旋轉檢測手段12c係設置於左、右車輪馬達9m1、9m2的外部亦可。
左、右車輪旋轉檢測手段12c的資訊係輸入至運算裝置12a。左、右車輪馬達9m1、9m2係藉由運算裝置12a透過左右車輪轉矩指定手段12b控制。
顯示部s2係進行移動型空氣清淨機1的運轉及操作的顯示。於顯示部s2,顯示動作控制部12及行動控制部11的資訊。顯示部s2係例如使用7段液晶顯示器。
藉由前述構造,移動型空氣清淨機1係一邊自律行走一邊使房間的空氣通過過濾器3以進行清淨。
如上所述,移動型空氣清淨機1係具有一般模式與休息模式。休息模式中以不妨礙利用者的睡眠之方式,降低離心葉輪6的旋轉速度,進行抑制運轉聲音的控制。
<操作部1S>
如圖1所示,移動型空氣清淨機1的操作部1S係配設於上蓋2f的後方之車體1H的上面。
操作部1S係具有操作按鍵s1與顯示部s2。連接於操作部1S的操作按鍵s1與顯示部s2的配線,係連接於控制基板5a(參照圖3)。
<左、右車輪9s1、9s2的驅動推進力與段差>
移動型空氣清淨機1係進行迴避地板Y的段差Y1(圖10)的行走。
因此,針對左、右車輪9s1、9s2跨越段差Y1時的驅動推進力進行說明。
於圖8揭示移動型空氣清淨機1跨越段差Y1時的時刻相對之驅動推進力的變化。圖8的橫軸表示時刻,圖8的縱軸表示驅動推進力(轉矩)。
跨越段差Y1時,左、右車輪9s1、9s2的驅動推進力會急遽上升。然後,跨越段差Y1後,驅動推進力係降低至與到達段差Y1前的驅動推進力相同程度為止。
根據圖8,可知左、右車輪9s1、9s2接觸段差Y1時,驅動推進力超過跨越段差驅動推進力fa的話,車體1H可跨越段差Y1。
於圖9揭示移動型空氣清淨機1根據休息模式的設定對最大驅動推進力加以限制時的時刻相對之驅動推進力的變化。圖9的橫軸表示時刻,圖9的縱軸表示驅動推進力。
利用休息模式時將最大驅動推進力f1設定成低於跨越段差驅動推進力fa(圖8),變成無法跨越需要跨越段差驅動推進力fa的斷差。
也就是說,藉由休息模式的設定,限制成小於一般模式的最大驅動推進力的最大驅動推進力的話,變成僅可跨越因應被限制之最大驅動推進力f1的高度為止的段差。
因此,在移動型空氣清淨機1中,以不跨越跨越段差時會發生聲音的段差(例如電線、地毯等)之方式,休息模式時藉由左右車輪轉矩指定手段12b設定最大驅動推進力(最大轉矩)f1。
<跨越段差Y1時的左、右車輪9s1、9s2的驅動推進力>
接著,針對跨越段差Y1時的左、右車輪9s1、9s2的驅動推進力進行說明。
於圖10揭示移動型空氣清淨機1的左、右車輪9s1、9s2跨越段差Y1時的模式圖。
段差Y1係具有自地板Y起的高度h。左、右車輪9s1、9s2在點P抵接段差Y1時,左、右車輪9s1、9s2係在點A與地板Y接觸。
左、右車輪9s1、9s2係具有半徑r,中心O。
移動型空氣清淨機1跨越段差Y的驅動推進力F,係根據繞點P的驅動推進力F所致之順時針的動量,大於施加於左、右車輪9s1、9s2的移動型空氣清淨機1的重量(mg)所致之逆時針的動量的關係,以以下式(1)表示。
[數1]
移動型空氣清淨機1可利用休息模式行走的地板Y,係例如行走時不發生聲音的滑順的硬地板。不發生聲音的滑順硬地板,係滾動阻力(=左、右車輪9s1、9s2所致之驅動推進力)小。
然後,成立以下式(2)的關係。
滑順硬地板的驅動推進力<休息模式時的最大驅動推進力f1<設定段差高度(地毯、纜線等)的跨越驅動推進力 (2)
作為設定段差高度,作為一例例如考量2~3mm程度。再者,設定段差高度可任意決定。
式(2)的驅動推進力係左、右車輪9s1、9s2所致者。亦即,式(2)的驅動推進力係左、右車輪9s1、9s2個別的驅動推進力的和。
<休息模式時的行走控制流程>
接著,針對移動型空氣清淨機1之休息模式時的行走控制的流程進行說明。
於圖11揭示移動型空氣清淨機1之休息模式時的行走控制流程。
休息模式時的控制係主要利用行動控制部11的運算裝置11a,與動作控制部12的運算裝置12a進行。
移動型空氣清淨機1啟動時,首先,利用運算裝置11a判定是否是休息模式(圖11的步驟S11)。
不是休息模式時(步驟S11中No),則轉移至一般模式(步驟S12)。
是休息模式時(步驟S11中Yes),運算裝置12a係利用左右車輪轉矩指定手段12b,將左右車輪9s1、9s2的最大驅動推進力(最大驅動轉矩)變更成休息模式設定。又,運算裝置12a係將離心葉輪6的旋轉速度變更成休息模式設定(步驟S13)。
然後,移動型空氣清淨機1係以運算裝置12a的控制進行隨機移動(步驟S14)。
隨機移動中,利用運算裝置11a,判定是否轉移至一般模式(步驟S15)。
判定為轉移至一般模式時(步驟S15中Yes),轉移至一般模式(步驟S12)。
未判定為轉移至一般模式時(步驟S15中No),轉移至步驟S16。
在步驟S16中,利用運算裝置11a,判定是否停止。
按下停止按鍵(未圖示)而判定為停止時(步驟S16中Yes),則停止。
判定為不是停止時(步驟S16中No),轉移至步驟S17。
隨機移動中,左、右車輪9s1、9s2接觸大於所設定之最大驅動推進力f1的段差Y1(圖10)的話,因為最大驅動推進力f1被限制,故無法跨越。因此,移動型空氣清淨機1係在該處卡住(進退不得)。因此,利用左、右車輪旋轉檢測手段12c檢測出左、右車輪9s1、9s2一定時間停止旋轉(步驟S17)。
檢測出一定時間之左、右車輪9s1、9s2的停止時(步驟S17中Yes),運算裝置11a、12a係判斷為是卡住狀態,首先,藉由運算裝置12a進行倒車行走(步驟S18)。
之後,移動型空氣清淨機1係進行轉換方向(變更方向)(步驟S19),恢復成隨機移動(步驟S14)。
另一方面,在步驟S17中,未檢測出左、右車輪9s1、9s2的旋轉停止時(步驟S17中No),則持續隨機移動(步驟S14)。
以上是休息模式時的行走控制。
再者,不設置步驟S15、S16,利用其他流程設置對一般模式的轉移之判定的步驟、及停止的判定的步驟亦可。
依據前述構造,休息模式時左、右車輪9s1、9s2遇到所定以上的段差Y1(圖10)時,移動型空氣清淨機1係迴避段差Y1行走。
因此,移動型空氣清淨機1可迴避跨越段差Y1時所發生的振動,休息模式時可確保安靜。
<休息模式時的人注意促請手段11c的控制>
針對促請人的注意的人注意促請手段11c的控制進行說明。
如圖6所示,於移動型空氣清淨機1的底板2t(參照圖6)的中央,設置有人注意促請手段11c。
休息模式時移動型空氣清淨機1附近有人時,使人注意促請手段11c即LED閃爍或發光,照明移動型空氣清淨機1的下方的地板Y。藉此,在黑暗中移動型空氣清淨機1的影子會浮現,促請利用者注意。
於圖12揭示休息模式時的人注意促請手段11c的控制流程。
開始休息模式時,使用人偵測手段11b的資訊,利用運算裝置11a判定附近是否有人(圖12的步驟S21)。
判定為有人時(圖12的步驟S21中Yes),運算裝置12a藉由車輪馬達9m1、9m2,停止左、右車輪9s1、9s2,並且使人注意促請手段11c的LED閃爍或點燈(步驟S22)。之後,轉移至步驟S21。
在步驟S21中,判定為沒有人時(圖12的步驟S21中No),運算裝置12a運作左、右車輪9s1、9s2,並且使人注意促請手段11c的LED熄燈(步驟S23),轉移至步驟S21。
以上是休息模式時的人注意促請手段11c的控制。
依據前述構造,休息模式時附近有人時,在黑暗中使人注意促請手段11c的LED閃爍或發光,使移動型空氣清淨機1的影子浮現。藉此,可不讓利用者感到刺眼,正確通知移動型空氣清淨機1的尺寸與位置。因此,可有效地促請利用者注意休息模式時的移動型空氣清淨機1的存在。
<<其他實施形態>>
1.在前述實施形態中已說明各種構造,適切組合各構造來構成亦可。
2.在前述實施形態中,已說明將離心葉輪6朝上或朝下配置的狀況,但是,從朝上或朝下傾斜配置亦可。
3.再者,人注意促請手段11c係於車體1H的表面裝備有機EL來代替LED亦可。
4.在前述實施形態中所說明的構造係為一例,在申請專利範圍所記載的範圍內可進行其他各種形態。
1:移動型空氣清淨機
1H:車體
1r:行走手段
1S:操作部
1w:送風手段
2:外裝護蓋(框體)
2f:上蓋
2i:本體吸入口(吸入口)
2o:本體排出口(排出口)
2s:下板
2t:底板
3:過濾器
3h:過濾器握持手柄部
5a:控制基板
5b:蓄電池
6:離心葉輪(風扇)
6h:葉片
6h1:上端面
6h2:下端面
6i:吸入口
6m:葉輪用馬達
7:捲軸
9m1:左車輪馬達(驅動用馬達)
9m2:右車輪馬達(驅動用馬達)
9s1:左車輪(車輪)
9s2:右車輪(車輪)
9k:後方車輪
11:行動控制部
11a:運算裝置(判定手段、點燈控制手段)
11b:人偵測手段
11c:人注意促請手段
11d:灰塵感測器
12:動作控制部
12a:運算裝置(控制裝置)
12b:左右車輪轉矩指定手段(推進力設定手段)
12c:左右車輪旋轉檢測手段
s1:操作按鍵
s2:顯示部
Y1:段差
[圖1]本發明之實施形態的移動型空氣清淨機的立體圖。
[圖2]實施形態的移動型空氣清淨機的俯視圖。
[圖3]圖2的I-I剖面圖。
[圖4](a)係實施形態的移動型空氣清淨機的側視圖,(b)係(a)的II-II剖面圖,(c)係(a)的III-III剖面圖。
[圖5]移動型空氣清淨機的後視圖。
[圖6]移動型空氣清淨機的下方立體圖。
[圖7]移動型空氣清淨機的控制構造的區塊圖。
[圖8]揭示移動型空氣清淨機跨越段差時的時刻相對之驅動推進力的變化的圖。
[圖9]揭示移動型空氣清淨機根據休息模式的設定對最大驅動推進力加以限制時的時刻相對之驅動推進力的變化的圖。
[圖10]移動型空氣清淨機的左、右車輪跨越段差時的模式圖。
[圖11]移動型空氣清淨機之休息模式時的行走控制流程圖。
[圖12]休息模式時的人注意促請手段的控制流程。
1:移動型空氣清淨機
5a:控制基板
6m:葉輪用馬達
9m1,9m2:左右車輪馬達
11:行動控制部
11a:運算裝置
11b:人偵測手段
11c:人注意促請手段
11d:灰塵感測器
12:動作控制部
12a:運算裝置
12b:左右車輪轉矩指定手段
12c:左右車輪旋轉檢測手段
s2:顯示部
Claims (4)
- 一種移動型空氣清淨機,其特徵為具備: 車輪,係移動框體; 驅動用馬達,係驅動前述車輪; 過濾器,係配置於前述框體內,去除從吸入口吸入之室內的空氣中的塵埃; 風扇,係設置於通過前述過濾器之空氣的氣流的下游側; 排出口,係排出去除了前述塵埃的空氣; 控制裝置,係控制前述驅動用馬達; 判定手段,係判定是第1模式,或是運轉聲音比第1模式小的第2模式;及 推進力設定手段,係在前述第2模式時將前述驅動用馬達的最大推進力,設定為比前述第1模式時之前述驅動用馬達的最大推進力小的所定推進力。
- 如申請專利範圍第1項所記載之移動型空氣清淨機,其中,具備: 人偵測手段,係偵測有沒有人在; 人注意促請手段,係促請人的注意;及 點燈控制手段,係在前述第2模式的狀況中偵測到有人時使前述人注意促請手段點燈。
- 如申請專利範圍第1項所記載之移動型空氣清淨機,其中, 前記所定推進力,係設定為未滿跨越所定段差的推進力。
- 如申請專利範圍第1項所記載之移動型空氣清淨機,其中,具備: 人偵測手段,係偵測有沒有人在; 人注意促請手段,係促請人的注意;及 點燈控制手段,係在前述第2模式的狀況中偵測到有人時使前述人注意促請手段閃爍或點燈; 前述人注意促請手段,係設置於車體的下面或朝向下方設置。
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