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    • 专利摘要:
    本發明之清掃機器人係具備：本體框體2，其係於下表面開有吸入口6，並於上表面開有排氣口7，且於地板F上自走；電動送風機22，其配置於本體框體2內；及集塵部30，其係收集藉由電動送風機22之驅動而自吸入口6吸入之氣流之塵埃；且將除去了塵埃之氣流自排氣口7向上方排出。
    公开号:TW201318589A
    申请号:TW101134537
    申请日:2012-09-20
    公开日:2013-05-16
    发明作者:Yuhji Ohnishi；Jitsuo Sakamoto
    申请人:Sharp Kk；
    IPC主号:A47L9-00
    专利说明:
    清掃機器人
    本發明係關於在地板上自走之清掃機器人。
    先前之清掃機器人係揭示於專利文獻1。該清掃機器人係於平面視時大致圓形之本體框體設置有驅動輪，於地板上自走並進行清掃。此時，為了清掃桌子等之下方，而將本體框體形成高度低之薄型。於本體框體之下表面開有吸入口，並於本體框體之周面，於相對於清掃時之行進方向為後方處開有排氣口。於本體框體內設置電動送風機及集塵部。
    又，於本體框體內配置產生離子之離子產生裝置。離子產生裝置係將離子釋放至與在本體框體之周面開口之吐出口連通之管道內。藉由配置於該管道內之離子送風機之驅動，將離子自吐出口送出。
    上述構成之清掃機器人，一開始清掃運轉，驅動輪及電動送風機便會驅動。本體框體藉由驅動輪之旋轉而於室內之地板上自走，並利用電動送風機自吸入口吸入含有塵埃之氣流。氣流所含之塵埃會被收集在集塵部，除去了塵埃之氣流會通過電動送風機而自周面之排氣口向後方排放。
    又，一驅動離子產生裝置及粒子送風機，便可自吐出口送出離子，進行室內之除菌及脫臭。 [先行技術文獻] [專利文獻]
    [專利文獻1]日本特開2005-46616號公報(第4頁-第8頁、第4圖)
    然而，根據上述先前之清掃機器人，由於排氣口及吐出口開口於本體框體之周面，故自排氣口或吐出口送出之氣流會造成地板上之塵埃揚起至空氣中。特別是因為本體框體係形成薄型，故排氣口或吐出口接近地板，使得塵埃之揚起量增多。因此，揚起之塵埃滯留於空氣中，而有室內空氣之潔淨度惡化之問題。
    本發明之目的在於提供一種可防止地板塵埃揚起，提高室內潔淨度之清掃機器人。
    為達成上述目的，本發明之特徵為具備：本體框體，其係於下表面開有吸入口，並於上表面開有排氣口，且於地板上自走；電動送風機，其配置於上述本體框體內；及集塵部，其係收集藉由上述電動送風機之驅動而自上述吸入口吸入之氣流之塵埃；且將除去了塵埃之氣流自上述排氣口向上方排出。
    根據該構成，本體框體係於地板上自走，電動送風機一驅動，含有地板塵埃之氣流便會自於本體框體之下表面開口之吸入口被吸入。氣流所含之塵埃會被收集在集塵部。在集塵部除去了塵埃之氣流會通過電動送風機，自於本體框體之上表面開口之排氣口向上方排出。
    又，本發明之特徵為在上述構成之清掃機器人中，於清掃時成為移動方向之前方之上述本體框體之前部配置上述排氣口，並自上述排氣口向斜後方排氣。根據該構成，清掃時本體框體將排氣口配置於前方而移動，自排氣口向後方於傾斜方向上排氣。藉此，使於本體框體之後端自排氣口排出之氣流遠離地板。
    又，本發明之特徵為在上述構成之清掃機器人中，上述集塵部於前面具有與上述吸入口連通之氣流流入口、及與上述電動送風機連通之氣流流出口；且將上述吸入口、上述電動送風機及上述排氣口，配置於上述集塵部前方。
    根據該構成，自吸入口吸入之氣流經由設置於前面之流入口而流入集塵部。在集塵部除去了塵埃之氣流係經由設置於前面之流出口而流出。自集塵部流出之氣流係通過電動送風機，經由配置於本體框體之前部之排氣口而排出。
    又，本發明之特徵為在上述構成之清掃機器人中，具有朝上述電動送風機與上述排氣口之間之流路內釋放離子之離子產生裝置。根據該構成，若在本體框體移動下驅動離子產生裝置，則自排氣口會送出含有離子之氣流。藉此，使離子遍佈室內各角落，進行室內之除菌及脫臭。
    又，本發明之特徵為在上述構成之清掃機器中，具備上述本體框體返回後進行設置於上述本體框體內之電池之充電之充電座；且在上述本體框體之返回狀態下，藉由上述離子產生裝置及上述電動送風機之驅動，可將含有離子之氣流，自上述排氣口向上述充電座之方向送出。
    根據該構成，清掃一結束，本體框體便會返回充電座，使本體框體內之電池充電。通常充電座係沿著室內之側壁設置。若於充電中或充電結束後驅動離子產生裝置及電動送風機，含有離子之氣流就會自排氣口向充電座方向之斜上方送出。含有離子之氣流沿著室內之側壁上升，並沿著天花板及對向之側壁流通。藉此，使含有離子之氣流遍佈室內。
    根據本發明，由於係自設置於本體框體之上表面之排氣口向上方排氣，故可防止地板塵埃揚起，提高室內之清潔度。
    以下，參照本發明之實施形態之圖式進行說明。圖1係顯示一實施形態之清掃機器人之立體圖。清掃機器人1具有藉由電池14驅動驅動輪29(均參照圖2)而自走之平面視為圓形之本體框體2。於本體框體2之上表面，設置取放集塵部30(參照圖2)時開關之蓋部3。
    圖2係顯示清掃機器人1之側視剖面圖。於本體框體2配置自底面突出之一對驅動輪29。驅動輪29之旋轉軸配置於本體框體2之中心線C上。若驅動輪29之兩輪向同一方向旋轉，則本體框體2會前進後退；若向相反方向旋轉，則本體框體2會繞著中心線C旋轉。
    於進行清掃時成為移動方向之前方之本體框體2之前部，於下表面設置吸入口6。吸入口6係藉由凹設於本體框體2之底面之凹部8之開放面，而面向地板F地形成。於凹部8內配置以水平之旋轉軸旋轉之旋轉刷9，於凹部8之兩側配置以垂直之旋轉軸旋轉之側刷10。
    於凹部8之前方設置滾筒形狀之前輪27。於本體框體2之後端設置包含萬向輪之後輪26。如後所述，本體框體2係相對於配置於中心之驅動輪29將重量分配於前後方向，且以前輪27離開地板F，而旋轉刷9、驅動輪29及後輪26接觸地板F之方式來進行掃除。前輪27會接觸前進路徑上出現之階差，使本體框體2容易越過階差。
    於本體框體2之周面之後端，設置進行電池14之充電之充電端子4。本體框體2係自走地返回設置於室內之充電座40，使充電端子4接觸設置於充電座40之端子部41，而將電池14充電。連接商用電源之充電座40通常係沿著室內之側壁S設置。
    於本體框體2內配置收集塵埃之集塵部30。集塵部30係收納於設置於本體框體2之集塵室39內。集塵室39形成四方之周面及底面被覆蓋之隔離室，且除了前壁以外的各壁面皆封閉。於集塵室39之前壁導出有與凹部8連通之第1吸氣路11、及配置於凹部8之上方且與後述之馬達單元20連通之第2吸氣路12。
    集塵部30係配置於本體框體2之中心線C上，如圖3所示，可打開本體框體2之蓋部3進行取放。集塵部30係於有底筒狀之集塵容器31之上表面，安裝具有過濾器33之上部蓋體32。上部蓋體32可藉由可動之扣止部32a扣止於集塵容器31，並藉由操作扣止部32a而自集塵容器21拆卸。藉此，可丟棄堆積於集塵容器31之塵埃。
    於集塵容器31之周面導出有於前端開有流入口34a且與第1吸氣路11連通之流入路34。於集塵容器31內設有接續流入路34，且藉由彎曲將氣流引導至下方之流入部34b。於上部蓋體32之周面導出有於前端開有流出口35a且與第2吸氣路12連通之流出路35。
    於流入口34a及流出口35a之周圍，設置密接於集塵室39之前壁之襯墊(未圖示)。藉此，使收納集塵部30之集塵室39內密閉。集塵室39之前壁係形成為傾斜面，可防止因集塵部30取放時之滑動造成之襯墊之劣化。
    於本體框體2內之集塵室39之後方之上部，配置控制基板15。控制基板15設有控制清掃機器人1之各部之控制電路。於集塵室39之後方之下部，配置可自由裝卸之電池14。電池14經由充電端子4從充電座40充電，將電力供給至控制基板15、驅動輪29、旋轉刷9、側刷10及電動送風機22等各部。
    於本體框體2之前部配置馬達單元20。圖4、圖5、圖6、圖7分別顯示馬達單元20之立體圖、俯視圖、前視圖及側視圖。馬達單元20具備樹脂成形品之殼體21、及收納於殼體21內之電動送風機22。電動送風機22係由以馬達外殼22a覆蓋之渦輪風扇而形成。
    在電動送風機22之馬達外殼22a，於軸方向之一端開有吸氣口(未圖示)，並於周面之2部位開有排氣口(未圖示)。於殼體21之前面，與馬達外殼22a對向地設置開口部23。於殼體21之電動送風機22之兩側，設置與馬達外殼22a之各排氣口各自連通之第1排氣路24a及第2排氣路24b。第1、第2排氣路24a、24b與設置於本體框體2之上表面之排氣路7(參照圖2)連通。
    藉此，包含電動送風機22之氣流之流路係彙集於集塵室39之前方，而配置於本體框體2之前部。因此，控制基板15及電池14可彙集於集塵室39之後方，而配置於本體框體2之後部，從而削減配線等以謀求本體框體2之小型化。又，由於氣流之流路遠離控制基板15，故在氣流洩漏時可減少塵埃附著於控制基板15上，從而減少控制電路之故障。
    又，由於將重量大之電動送風機22及電池14分散配置於本體框體2之前後，故重量係平衡分配於本體框體2之前後方向。因此，旋轉刷9、驅動輪29及後輪26接地而本體框體2前進後退，可防止於旋轉刷9或後輪26因階梯等與接地面脫離時造成本體框體2落下。
    此時，由於集塵部30係配置於中心線C上，故即使因塵埃之集塵及清除而導致集塵部30之重量改變，仍可維持本體框體2之重量平衡。另外，由於電動送風機22之重量較重，故可藉由將控制基板15及電池14配置於本體框體2之後部，使重量平衡更良好。
    於第1排氣路24a配置具有一對電極28a之離子產生裝置28a。對電極28施加包含交流波形或脈衝波形之電壓，並將藉由電極28a之電暈放電生成之離子，釋放至第1排氣路24a。
    對一個電極28a施加正電壓，使電暈放電產生之氫離子與空氣中之水分結合，產生主要包含H+(H2O)m之正離子。對另一個電極28a施加負電壓，使電暈放電產生之氧離子與空氣中之水分結合，產生主要包含O2 -(H2O)n之負離子。此處，m、n為任意之自然數。H+(H2O)m及O2 -(H2O)n凝聚在空氣中之浮游菌或臭味成分之表面並將該等包圍。
    且，如式(1)~(3)所示，藉由碰撞而於微生物等表面上凝聚生成活性種即[．OH](羥自由基)或H2O2(過氧化氫)，破壞浮游菌或臭味成分。此處，m'、n'為任意之自然數。因此，可藉由產生正離子及負離子並自排氣口7(參照圖2)送出，來進行室內之除菌及脫臭。
    H+(H2O)m+O2 -(H2O)n → ．OH+1/2O2+(m+n)H2O………(1)
    H+(H2O)m+H+(H2O)m'+O2 -(H2O)n+O2 -(H2O)n' → 2．OH+O2+(m+m'+n+n')H2O………(2)
    H+(H2O)m+H+(H2O)m'+O2 -(H2O)n+O2 -(H2O)n' → H2O2+O2+(m+m'+n+n')H2O………(3)
    又，於第1排氣路24a之下部，設置將前面開口之回流口25。回流口25係藉由突出至殼體21前面之突出部25a而被覆蓋住上方，且開口面形成為沿著凹部8(參照圖2)之壁面之曲面。藉此回流口25係經由設置於凹部8之壁面之孔部(未圖示)而臨接於凹部8內，將含有在第1排氣路24a流通之離子之氣流之一部分引導至吸氣側。
    上述構成之清掃機器人1中，若下達清掃運轉指示，則電動送風機22、離子產生裝置28、驅動輪29、旋轉刷9及側刷10便會驅動。藉此，本體框體2係旋轉刷9、驅動輪29及後輪26接觸地板F，而在特定之範圍內自走，將含有地板F塵埃之氣流自吸入口6吸入。此時，藉由旋轉刷9之旋轉，揚起地板F上之塵埃並引導至凹部8內。又，藉由側刷10之旋轉，將吸入口6之側方之塵埃引導至吸入口6。
    自吸入口6吸入之氣流如箭頭A1所示，於第1吸氣路向後方流通，經由流入口34a流入集塵部30。流入集塵部30之氣流藉由過濾器33捕集塵埃，且經由流出口35a自集塵部30流出。藉此，將塵埃收集並堆積於集塵容器31內。自集塵部30流出之氣流如箭頭A2所示，於第2吸氣路12向前方流通，經由開口部23流入馬達單元20之電動送風機22。
    通過電動送風機22之氣流於第1排氣路24a及第2排氣路24b流通，且於第1排氣路24a流通之氣流係含有離子。並且，如箭頭A3所示，自設置於本體框體2之上表面之排氣口7向後上方朝傾斜方向排出含有離子之氣流。藉此，進行室內之清掃之同時，使自走之本體框體2之排氣中所含之離子遍佈室內，進行室內之除菌及脫臭。此時，由於係自排氣口7向上方排氣，故可防止地板F塵埃揚起，提高室內之清潔度。
    於第1排氣路24a流通之氣流之一部分係如箭頭A4所示，經由回流口25而被引導至凹部8。因此，自吸入口6引導至第1吸氣路11之氣流內含有離子。藉此，可進行集塵部30之集塵容器31及過濾器33之除菌與脫臭。
    又，若使驅動輪29之兩輪彼此向相反方向旋轉，則本體框體2會以中心線C為中心旋轉並改變方向。藉此，可使本體框體2於希望之整體範圍內自走，且係避開障礙物地自走。另外，亦可將驅動輪29之兩輪相對於前進時反轉，而使本體框體2後退。
    清掃一結束，本體框體2便自走地返回充電座40。藉此，充電端子4接觸端子部41而充電電池14。
    又，根據設定，可在本體框體2之返回狀態下，於電池14之充電中或充電結束後，驅動電動送風機22及離子產生裝置28。藉此，自排氣口7向後上方送出含有離子之氣流。由於充電端子4係設置於本體框體2之後端，故含有離子之氣流係往充電座40之方向流通，沿著側壁S上升。該氣流係沿著室內之天花板及對向之側壁流通。因此，離子可遍佈室內整體，提高除菌效果及脫臭效果。
    根據本實施形態，由於係自設置於本體框體2之上表面之排氣口7向上方排氣，故可防止地板F塵埃揚起，提高室內之清潔度。
    又，由於將排氣口7配置於本體框體2之前部，自排氣口7向斜後方排氣，故於本體框體2之後端排出之氣流係遠離地板7地流通。藉此，可確實防止地板R塵埃揚起。又，例如若向行進方向之前方排氣，則本體框體2進入較低處，例如床般之高度時，排氣會導致前方之塵埃揚起。因此，藉由向斜後方排氣，可防止前方之塵埃揚起。
    又，集塵部30於前面具有流入口34a與流出口35a，由於將吸入口6、電動送風機22及排氣口7配置於集塵部30之前方，故可容易地將排氣口配置於本體框體2之前部。
    又，由於在電動送風機22與排氣口7之間之第1排氣路24a內設置有釋放離子之離子產生裝置28，故可將離子自排氣口7送出至室內，進行室內之除菌及脫臭。
    又，可在本體框體2返回充電座40後之返回狀態下，驅動離子產生裝置28及電動送風機22，將含有離子之氣流自排氣口7向充電座40之方向送出。藉此，通常充電座40係沿著室內之側壁S配置，而含有離子之氣流則沿著側壁S、天花板、對向之側壁流通。因此，離子可遍佈室內整體，提高除菌效果及脫臭效果。 [產業上之可利用性]
    根據本發明，可利用於在地板上自走之清掃機器人。
    1‧‧‧清掃機器人
    2‧‧‧本體框體
    3‧‧‧蓋部
    4‧‧‧充電端子
    6‧‧‧吸入口
    7‧‧‧排氣口
    8‧‧‧凹部
    9‧‧‧旋轉刷
    10‧‧‧側刷
    11‧‧‧第1吸氣路
    12‧‧‧第2吸氣路
    14‧‧‧電池
    15‧‧‧控制基板
    20‧‧‧馬達單元
    21‧‧‧殼體
    22‧‧‧電動送風機
    22a‧‧‧馬達外殼
    23‧‧‧開口部
    24a‧‧‧第1排氣路
    24b‧‧‧第2排氣路
    25‧‧‧回流口
    25a‧‧‧突出部
    26‧‧‧後輪
    27‧‧‧前輪
    28‧‧‧離子產生裝置
    28a‧‧‧電極
    29‧‧‧驅動輪
    30‧‧‧集塵部
    31‧‧‧集塵容器
    32‧‧‧上部蓋體
    32a‧‧‧扣止部
    33‧‧‧過濾器
    34‧‧‧流入路
    34a‧‧‧流入口
    34b‧‧‧流入部
    35‧‧‧流出路
    35a‧‧‧流出口
    39‧‧‧集塵室
    40‧‧‧充電座
    41‧‧‧端子部
    圖1係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之立體圖。
    圖2係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之側視剖面圖。
    圖3係顯示將本發明之實施形態之清掃機器人之集塵部拆卸後的狀態之側視剖面圖。
    圖4係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之馬達單元的立體圖。
    圖5係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之馬達單元的前視圖。
    圖6係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之馬達單元的俯視圖。
    圖7係顯示本發明之實施形態之清掃機器人之馬達單元的側視圖。
    1‧‧‧清掃機器人
    2‧‧‧本體框體
    3‧‧‧蓋部
    4‧‧‧充電端子
    6‧‧‧吸入口
    7‧‧‧排氣口
    8‧‧‧凹部
    9‧‧‧旋轉刷
    10‧‧‧側刷
    11‧‧‧第1吸氣路
    12‧‧‧第2吸氣路
    14‧‧‧電池
    15‧‧‧控制基板
    20‧‧‧馬達單元
    21‧‧‧殼體
    22‧‧‧電動送風機
    26‧‧‧後輪
    27‧‧‧前輪
    29‧‧‧驅動輪
    30‧‧‧集塵部
    31‧‧‧集塵容器
    32‧‧‧上部蓋體
    33‧‧‧過濾器
    34‧‧‧流入路
    34b‧‧‧流入部
    35‧‧‧流出路
    39‧‧‧集塵室
    40‧‧‧充電座
    41‧‧‧端子部
    权利要求:
    Claims (5)
    [1] 一種清掃機器人，其特徵為具備：本體框體，其於下表面開有吸入口，並於上表面開有排氣口，且於地板上自走；電動送風機，其配置於上述本體框體內；及集塵部，其係收集藉由上述電動送風機之驅動而自上述吸入口吸入之氣流之塵埃；且將除去了塵埃之氣流自上述排氣口向上方排出。
    [2] 如請求項1之清掃機器人，其於清掃時成為移動方向之前方之上述本體框體之前部配置上述排氣口，並自上述排氣口向斜後方排氣。
    [3] 如請求項2之清掃機器人，其中上述集塵部於前面具有與上述吸入口連通之氣流之流入口、及與上述電動送風機連通之氣流之流出口；且將上述吸入口、上述電動送風機及上述排氣口配置於上述集塵部之前方。
    [4] 如請求項1至3中任一項之清掃機器人，其具備朝上述電動送風機與上述排氣口之間之流路內釋放離子之離子產生裝置。
    [5] 如請求項4之清掃機器人，其具備上述本體框體返回後進行設置於上述本體框體內之電池之充電之充電座；且在上述本體框體之返回狀態下，藉由上述離子產生裝置及上述電動送風機之驅動，可將含有離子之氣流自上述排氣口向上述充電座之方向送出。
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    JP2005065913A|2003-08-22|2005-03-17|Matsushita Electric Ind Co Ltd|電気掃除機|
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    JP4268911B2|2004-08-04|2009-05-27|日立アプライアンス株式会社|自走式掃除機|
    JP2006204758A|2005-01-31|2006-08-10|Toshiba Tec Corp|ロボット掃除機|
    JP2007275361A|2006-04-07|2007-10-25|Toshiba Battery Co Ltd|掃除ロボット|
    JP2007325701A|2006-06-07|2007-12-20|Matsushita Electric Ind Co Ltd|自走式掃除機|CN104739327A|2015-03-27|2015-07-01|铜陵市力凡自动化设备有限责任公司|滚动拖地两段式智能扫地机|
    CN106037594A|2016-07-20|2016-10-26|成都广迈科技有限公司|全自动扫地机器人的扫地装置|
    法律状态:
    2022-02-01| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2011214455A|JP5357941B2|2011-09-29|2011-09-29|掃除ロボット|
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