TWI804810B

TWI804810B - 清掃機

Info

Publication number: TWI804810B
Application number: TW110103708A
Authority: TW
Inventors: 李東財; 柳廷玩; 張大號; 梁財誠
Original assignee: 南韓商Ｌｇ電子股份有限公司
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2021-02-01
Publication date: 2023-06-11
Also published as: EP3861913A1; US11963656B2; EP4137030A1; CN113208502B; CN113208502A; TW202131852A; US20210235953A1; AU2021200720A1; AU2021200720B2; EP3861913B1; KR20210099470A

Abstract

本發明提供一種清掃機，包括：一灰塵分離單元，將空氣中的灰塵分離；一吸入流動路徑，將外部空氣供應給該灰塵分離單元；一風扇模組，在該吸入流動路徑中移動空氣；以及一灰塵感測器，在該吸入流動路徑中測量灰塵濃度。該吸入流動路徑包括：一第一吸入流動路徑，沿一第一方向上延伸；以及一第二吸入流動路徑，將該第一吸入流動路徑連接至該灰塵分離單元，並沿與該第一方向形成鈍角的一第二方向延伸，以及該灰塵感測器設置在該第二吸入流動路徑中。

Description

清掃機

本發明係關於清掃機中灰塵感測器的佈置。

清掃機可以分為使用者直接移動清掃機的手動清掃機和自行進行清掃的清掃機器人。此外，根據清掃機的形狀，手動清掃機可以分類為圓筒式清掃機、直立式清掃機、手持式清掃機等。

清掃機包括葉輪和抽吸馬達，該抽吸馬達旋轉葉輪以提供驅動力吸入灰塵。

在先前技術中，安裝灰塵感測器用於測量吸入清掃機的吸入部件中的空氣內的灰塵濃度。先前技術中的灰塵感測器在結構上只需佈置在與噴嘴連接的直管中。

根據先前技術，由於灰塵感測器安裝在遠離主體的管路上，因此需要從主體連接電源的結構，導致如結構複雜、製造成本增加、分離不便、可靠性減弱等問題。

此外，根據先前技術，當灰塵感測器安裝到高氣流率的直管上，存在灰塵感測器精密度降低的問題。

先前技術的示例包括韓國新型第1999-0037275號專利。

本發明的首要目的為提供一種清掃機，當安裝灰塵感測器至清掃機上時，容易安裝並降低成本。

本發明的第二目的為提供一種清掃機，能夠藉由將灰塵感測器安裝在清掃機的吸入流動路徑中流速減小的位置，來提高由灰塵感測器測量之灰塵濃度的精密度。

本發明的第三目的為提供一種清掃機，能夠容易地連接電源和通訊線路，並藉由將灰塵感測器設置在與主體相鄰的吸入流動路徑中，來減少電線和通訊線路的長度，或將電線和通訊線路埋在主體框架中。

本發明的第四目的為提供一種清掃機，能夠透過清掃機主體附近的灰塵感測器測量吸入的空氣的灰塵濃度，並藉由快速反應測量結果來控制抽吸馬達的吸入功率，並且顯示灰塵的濃度。

本發明的第五目的為提供一種清掃機，能夠藉由根據吸入的空氣的灰塵濃度調節抽吸馬達的電流量，來減少使用能量並延長電池使用時間。

為了解決上述問題，本發明提供一種灰塵感測器，設置在主體的一部分中，其中吸入管改變方向。

另外，本發明提供感測器蓋，其保護灰塵感測器，並包括窗口，透射灰塵感測器的光；以及容納部件，防止空氣和灰塵從感測器孔洩漏。

在一態樣中，提供一種清掃機。該清掃機包括：灰塵分離單元，將空氣中的灰塵分離；吸入流動路徑，將外部空氣供應給灰塵分離單元；風扇模組，在吸入流動路徑中移動空氣；以及灰塵感測器，在吸入流動路徑中測量灰塵濃度。該吸入流動路徑包括：第一吸入流動路徑，沿第一方向延伸；第二吸入流動路徑，將第一吸入流動路徑連接至灰塵分離單元，並沿與第一方向形成鈍角的第二方向延伸，以及灰塵感測器設置在第二吸入流動路徑中。

根據本發明的清掃機可以進一步包括擋板，可旋轉地安裝在第二吸入流動路徑中，並根據第二吸入流動路徑的壓力打開和關閉吸入流動路徑，並且灰塵感測器可以設置為比擋板更靠近第一吸入流動路徑。

灰塵感測器可以包括發射光的發光單元；以及接收從發光單元發射的光的接收單元。

灰塵感測器可以進一步包括其上設置有發光單元和接收單元的基板。

發光單元和接收單元可以設置在第二吸入流動路徑中彼此面對的位置。

發光單元可以設置在界定吸入流動路徑的吸入管的一側上，以及接收單元可以設置在吸入管的另一側上以面對發光單元。

發光單元和接收單元可以設置在第二吸入流動路徑中以面對相同的方向。

發光單元可以設置在界定吸入流動路徑的吸入管的一側上，以及接收單元可以設置在吸入管的一側上以與發光單元相鄰。

發光單元和接收單元可以設置在一個基板上。

清掃機可以進一步包括覆蓋灰塵感測器的感測器蓋。

感測器蓋可以界定吸入管的一部分，該吸入管界定第二吸入流動路徑。

灰塵感測器可以包括：發射光的發光單元；以及接收從發光單元發射的光的接收單元，並且感測器蓋可以包括容納部件，容納發光單元和接收單元中的至少一個並在兩側具有開口；以及覆蓋容納部件一側的開口並透射光的窗口。

容納部件可以包括不透水材料。

感測器蓋進一步包括蓋支撐部件，連接至容納部件並從容納部件向外延伸。

蓋支撐部件可以耦接至界定第二吸入流動路徑的吸入管。

蓋支撐部件的一個表面可以接觸界定第二吸入流動路徑的吸入管。

根據本發明的清掃機可進一步包括基板，其上設置有發光單元和接收單元中的至少一個，並且與蓋支撐部件的一個表面相對的另一個表面可以接觸基板的一個表面。

根據本發明的清掃機可以進一步包括界定第二吸入流動路徑的吸入管，其中可以在吸入管中形成容納部件所在的感測器孔。

沿第一方向的延長線可以與風扇模組的旋轉軸相交。

風扇模組可以包括加壓空氣的葉輪和旋轉葉輪的抽吸馬達。

1:清掃機

10:主體

10a,10a':排氣口

10b,10b':發聲口

11:吸入管

11a:感測器孔

12,12':排氣蓋

13:集塵單元

14:風扇模組外殼

15:防塵蓋

16:空氣引導件

17:過濾蓋

20:灰塵分離單元

21:第一氣旋部件

22:第二氣旋部件

23:邊界部分

24:灰塵流動引導件

25:防擴散肋

3:輸入單元

30:手柄

31:延伸部件

32:附加延伸部件

32a:移動限制部件

33:傾斜表面

4:輸出單元

40:電池殼體

44:擋板

50,50':風扇模組

51:馬達、抽吸馬達

51':抽吸馬達

52,52':葉輪

53:軸件

55:印刷電路板(PCB)

61:預過濾器

62:HEPA過濾器

70:噴嘴模組

71:噴嘴部件

73:延伸管

80,80',980:噪音控制模組

81,81':感測單元

89,989:揚聲器

90:傳聲管

100:清掃機

110:灰塵感測器

110A:灰塵感測器

111:發光單元

112:接收單元

113:基板

116:發光單元

118:接收單元

120:感測器蓋

121:蓋支撐部件

122:緊固孔

123:容納部件

123a:開口

124:窗口

1100:通訊單元

1600:電源單元

1700:記憶體

1800:控制單元

Bt:電池

P:流動路徑

P1:吸入流動路徑

P2:灰塵分離流動路徑、第一氣旋流動路徑

P3:灰塵分離流動路徑、第二氣旋流動路徑

P4,P4':風扇模組流動路徑

P5,P5':排氣流動路徑

P11:第一吸入流動路徑

P12:第二吸入流動路徑

O:軸線

A0:角度

L1:第一方向

L2:第二方向

S1:第一儲存空間

S2:第二儲存空間

Ae:空氣的排放方向

A1:旋轉軸

A2:軸線

S10~S50:步驟

圖1為根據本發明一實施例之清掃機1的使用狀態的側視圖。

圖2為從圖1移除噴嘴模組70的清掃機1的立體圖。

圖3為圖2之清掃機1的側視圖。

圖4a為圖2之清掃機1的俯視圖。

圖4b為根據另一實施例之清掃機1的俯視圖。

圖5為沿圖3之清掃機1的S1-S1'線水平截取的剖面圖。

圖6a至圖6c為沿圖4a之清掃機1的S2-S2'線垂直截取的剖面圖，其中圖6a和圖6b示出與感測單元81、81'的位置有關的不同示例；以及圖6a和圖6c示出與傳聲管90存在或不存在有關的不同示例。

圖7為示出根據另一實施例之清掃機1的風扇模組50'和氣流的側視圖。

圖8a為根據本發明一實施例之灰塵感測器和感測器蓋的分解立體圖。

圖8b為示出根據本發明一實施例之灰塵感測器和耦接至吸入管的感測器蓋的截面圖。

圖9為根據本發明另一實施例之清掃機的水平截面圖。

圖10為示出根據本發明一實施例之清掃機的示意性組件的方塊圖。

圖11為示出根據本發明一實施例之控制清掃機的方法的流程圖。

以下將根據彼此正交的X軸、Y軸和Z軸形成的笛卡兒座標系來說明本發明。各軸向(X軸方向、Y軸方向、Z軸方向)指各軸延伸的兩個方向。各軸向(+X軸方向、+Y軸方向、+Z軸方向)前面的「+」號表示正方向，即各軸延伸的兩個方向之一。各軸向(-X軸方向、-Y軸方向、-Z軸方向)前面的“-”符號表示負方向，即各軸延伸的兩個方向中的另一個。

雖根據XYZ座標軸指定方向，如「前(+Y)/後(-Y)/左(+X)/右(-X)/上(+Z)/下(-Z)」僅為了清楚地理解本發明，顯然可以根據參考點以不同方式界定各個方向。

以下提到的元件前面使用術語「第一、第二、第三」等，僅用於避免元件的混淆，並且與元件之間的順序、重要性或主/從關係等無關。例如，可以實施僅包括第二元件而沒有第一元件的發明。

除非在上下文中另外明確定義，否則本文中使用的單數形式可以包括複數形式。

根據本發明的清掃機可以是手動清掃機或清掃機器人。亦即，如果以手持式、圓筒式和直立式為代表的手動清掃機和能夠自行驅動清掃空間的清掃機器人包括與本發明相同或相似的流動路徑，則可以應用本發明的請求項中所界定的發明。

在下文中，將以手持式手動清掃機為例說明本發明一實施例的清掃機1。

參照圖1至圖7，根據一實施例的清掃機1包括主體10，用於形成流動路徑P，引導吸入的空氣排放到外部。清掃機1包括灰塵分離單元20，設置在流動路徑P以從空氣中分離灰塵。清掃機1包括手柄30，耦接到主體10的一側。

清掃機1包括用於供電的電池Bt和容納電池Bt的電池殼體40。清掃機1包括風扇模組50和50'，設置在流動路徑P上以在流動路徑中移動空氣。除了灰塵分離單元20之外，清掃機1包括過濾器61和62，設置在流動路徑P上以從空氣中分離出灰塵。

清掃機1包括噴嘴模組70，可拆卸地連接至主體10的吸入管11。清掃機1包括：輸入單元3，使用者透過輸入單元3可以輸入清掃機1的開啟/關閉、吸入模式等；以及輸出單元4，向使用者顯示清掃機1的各種狀態。

同時，在清掃機1的排氣口，可以設置噪音控制模組80、80'、180、280、380和980，執行以下至少一個功能：(i)第一功能，在聽力頻率間的較低範圍內降低噪音音量；以及(ii)第二功能，在聽力頻率間的較高範圍內提高噪音音量。所述噪音控制模組可以包括輸出聲音的揚聲器89和989。根據一實施例，清掃機1可以進一步包括傳聲管90，用於將聲音從揚聲器89和989傳送給發聲口10b和10b'。

參照圖1，噴嘴模組70包括設置以吸入外部空氣的噴嘴部件71和從噴嘴部件71延伸的延伸管73。延伸管73連接噴嘴部件71至吸入管11。延伸管73引導從噴嘴部件71吸入的空氣進入吸入流動路徑P1中。延伸管73的一端可以可拆卸地耦接至主體10的吸入管11。在將噴嘴部件71放在地板的狀態下，使用者可以在握住手柄30並移動噴嘴部件71時進行清掃。

參照圖2至圖7，主體10形成清掃機1的外部。主體10整體上可以形成為垂直的長圓柱狀。灰塵分離單元20容納在主體10中。風扇模組50和50'容納在主體10的內部。主體10包括將空氣吸入主體10中的吸入管11。吸入管11形成吸入流動路徑P1。吸入管11可以向主體10的前方突出。另外，手柄30相對於主體10在吸入管11的相反方向耦接。此外，用於向風扇模組50和50'供電的電池Bt可以安裝在手柄30下方。

主體10包括形成排氣口10a和10a'的排氣蓋12和12'。排氣蓋12和 12'可以形成主體10的上表面。排氣蓋12和12'覆蓋風扇模組外殼14的上部。

主體10包括集塵單元13，用於儲存由灰塵分離單元20分離的灰塵。灰塵分離單元20的至少一部分可以設置在集塵單元13中。集塵單元13上部的內表面可以執行以下將說明的第一氣旋部件21的功能(在這種情況下，集塵單元13的上部可以稱為第一氣旋部件21)。第二氣旋部件22和灰塵流動引導件24設置在集塵單元13中。

集塵單元13可以形成為圓柱狀。集塵單元13設置在風扇模組外殼14的下方。集塵空間S1和S2形成在集塵單元13中。第一儲存空間S1形成在集塵單元13與灰塵流動引導件24之間。第二儲存空間S2形成在灰塵流動引導件24中。

主體10包括用於將風扇模組50和50'容納於其中的風扇模組外殼14。風扇模組外殼14可以形成以從集塵單元13向上延伸。風扇模組外殼14可以形成為圓柱狀。手柄30的延伸部件31相對於風扇模組外殼14設置在吸入管11的相反側上。

主體10包括防塵蓋15，設置以開啟和關閉集塵單元13。防塵蓋15可以可旋轉地耦接到集塵單元13的下側。防塵蓋15可以透過旋轉操作開啟和關閉集塵單元13的下側。防塵蓋15可以包括用於旋轉的鉸鏈(圖未示出)。該鉸鏈可以耦接到集塵單元13。防塵蓋15可以同時開啟和關閉第一儲存空間S1和第二儲存空間S2。

主體10包括空氣引導件16，用於引導從灰塵分離單元20洩漏的空氣。空氣引導件16形成風扇模組流動路徑P4和P4，用於將空氣從灰塵分離單元20引導至葉輪52。空氣引導件16包括排氣流動路徑P5和P5'，用於將已通過葉輪52的空氣引導至排氣口10a和10a'。空氣引導件16可以設置在風扇模組外殼14中。

同時，風扇模組50可以由葉輪52、用於操作葉輪52的馬達51、以及用於耦接馬達51和葉輪52的軸件53組成。進入風扇模組50的流動路徑方向根據風扇模組50內部的葉輪52的設置位置和方向來決定。

例如，參照圖6a至圖6c，當葉輪52的入口沿與馬達51相反的方向安裝在馬達51的上方時，可以形成流動路徑P4和P5，使得從灰塵分離單元20洩漏的空氣上升，通過葉輪52然後下降，接著再次上升到排氣口10a和10a'。

對於另一個示例，參照圖7，當葉輪52的入口沿與馬達51相反的方向安裝在馬達51的下方時，可以形成流動路徑P4'和P5'，使得從灰塵分離單元20洩漏的空氣穿過葉輪52，接著連續上升到排氣口10a和10a'。

此外，當葉輪52的入口安裝以面對抽吸馬達時，在圖7的實施例中，葉輪52可以安裝在馬達51的上方。

參照圖2、圖4a、圖4b、以及圖6a至圖6c，主體10具有排氣口10a和10a'，在流動路徑P中的空氣通過排氣口10a和10a'排放到主體10的外部。排氣口10a和10a'可以形成在排氣蓋12和12'中。

排氣口10a和10a'可以設置在主體10的一個表面上。以這樣方式，可以防止清掃機周圍的灰塵被從排氣口10a和10a'排出的空氣驅散，並防止從排氣口10a和10a'排出的空氣直接碰到使用者。此外，發聲口10b和10b'可以設置在與主體10的表面中形成排氣口10a和10a'的表面相同的表面上。

排氣口10a和10a'可以設置以面對特定方向(例如，向上)。通過排氣口10a和10a'排出的空氣的排放方向Ae可以為該特定方向。

參照圖5至圖6c，灰塵分離單元20執行在流動路徑P上過濾灰塵的功能。灰塵分離單元20將通過吸入管11吸入到主體10中的灰塵與空氣分離。

例如，灰塵分離單元20可以包括能夠透過氣旋流分離灰塵的第一氣旋部件21和第二氣旋部件22。由第一氣旋部件21形成的流動路徑P2可以連接到由吸入管11形成的吸入流動路徑P1。從吸入管11吸入的空氣和灰塵沿著第一氣旋部件21的內圓周表面螺旋狀地流動。

第一氣旋部件21的氣旋流的軸線A2可以沿垂直方向延伸。氣旋流的軸線A2可以與軸線O重合。第二氣旋部件22另外將灰塵從已通過第一氣旋部件21的空氣中分離出來。第二氣旋部件22可以位於第一氣旋部件21中。第二氣旋部件22可以位於邊界部分23中。第二氣旋部件22可以包括平行設置的複數個氣旋器主體。

對於另一個示例，灰塵分離單元20可以具有單個氣旋部件。即使在這種情況下，氣旋流的軸線A2也可以沿垂直方向延伸。

對於另一個示例，灰塵分離單元20可以包括主過濾單元(圖未示出)，代替氣旋部件。該主過濾單元可以從吸入管11引入的空氣中分離灰塵。

在下文中，基於包含第一氣旋部件21和第二氣旋部件22的本實施例說明了灰塵分離單元20，但不限於此。

灰塵分離單元20形成灰塵分離流動路徑P2和P3。空氣高速通過灰塵分離流動路徑P2和P3移動，以從空氣中分離灰塵，並將分離出的灰塵儲存在第一儲存空間S1中。

在第一氣旋部件21的內圓周表面與邊界部分23的外周表面之間的空間為第一氣旋流動路徑P2。已通過吸入流動路徑P1的空氣在第一氣旋流動路徑P2中沿向下螺旋方向移動，並使空氣中的灰塵離心分離。此處，軸線A2為沿向下螺旋方向流動的軸線A2。

灰塵分離單元20包括在第一氣旋部件21中設置為圓柱狀的邊界部分23。邊界部分23在外周表面上形成複數個孔。第一氣旋流動路徑P2的空氣可以通過邊界部分23的複數個孔，並可以流入第二氣旋流動路徑P3中。大塊的灰塵也可以透過邊界部分23的複數個孔過濾。

第二氣旋部件22的上側設置在邊界部分23中。第二氣旋部件22包括具有空的內部並垂直貫穿的複數個氣旋器主體。每個氣旋器主體可以形成為朝底部逐漸變細的管狀。第二氣旋流動路徑P3形成在每個氣旋器主體中。通過邊界部分23的空氣沿著設置在氣旋器主體上側用於引導在向下螺旋方向上的氣流的引導件，移動至第二氣旋流動路徑P3。空氣沿著氣旋器主體的內周表面向下螺旋狀移動，並使空氣中的灰塵離心分離，且將分離出的空氣儲存在第二儲存空間S2中。沿著第二氣旋流動路徑P3已移動到氣旋器主體下側的空氣在第二氣旋流動路徑P3的垂直方向上沿著中心軸朝上方移動，並引入風扇模組流動路徑P4和P4'中。

灰塵分離單元20包括灰塵流動引導件24，用於分隔集塵單元13中的第一儲存空間S1和第二儲存空間S2。在灰塵流動引導件24與集塵單元13的內表面之間的空間為第一儲存空間S1。灰塵流動引導件24的內部空間為第二儲存空間S2。

灰塵流動引導件24耦接至第二氣旋部件22的下側。灰塵流動引導件24接觸防塵蓋15的上表面。灰塵流動引導件24的一部分可以形成為頂部到底部直徑漸小。例如，灰塵流動引導件24的上部可以形成為朝向底部直徑漸小，並且灰塵流動引導件24的下部可以形成為垂直延伸的圓柱狀。

灰塵分離單元20可以包括從灰塵流動引導件24的上端向下延伸的防擴散肋25。其可以圍繞在灰塵流動引導件24的上部。防擴散肋25可以沿著圍繞流動的軸線A2的圓周方向延伸。例如，防擴散肋25可以形成為圓柱狀。

當灰塵流動引導件24的上部形成為朝底部直徑減小時，在灰塵流動引導件24上部的外周表面與防擴散肋25之間形成空間。當第一儲存空間S1中沿著灰塵流動引導件24產生上升氣流時，上升的灰塵被防擴散肋25與灰塵流引導件24上部之間的空間捕獲。以這種方式，可以防止在第一儲存空間S1中的灰塵倒流。

手柄30耦接至主體10。手柄30可以相對於主體10與吸入管11的相反方向耦接。手柄30可以耦接至電池殼體40的上部。

手柄30包括從主體10向後突出並延伸的延伸部件31。延伸部件31可以從附加延伸部件32的上側向前延伸。延伸部件31可以在水平方向上延伸。在後面將說明的實施例中，揚聲器989設置在延伸部件31中。

手柄30在垂直方向上延伸並包括附加延伸部件32。附加延伸部件32可以在前後方向上與主體10間隔開。使用者可以在握住附加延伸部件32的同時使用清掃機1。附加延伸部件32的上端連接到延伸部件31的後端。附加延伸部件32的下端連接到電池殼體40。

在附加延伸部件32中，可以設置移動限制部件32a，用於防止在使用者握住附加延伸部件32的同時手在附加延伸部件32的縱向(上下方向)移動。移動限制部件32a可以從附加延伸部件32向前突出。

移動限制部件32a設置為與延伸部件31垂直間隔開。在使用者握住附加延伸部件32的同時，使用者的部分手指位於移動限制部件32a的上方，而其他手指位於移動限制部件32a的下方。

手柄30可以包括傾斜表面33，面向上側與後側之間的方向。傾斜表面33可以位於延伸部件31的後部。輸入單元3可以設置在傾斜表面33上。

電池Bt可以向風扇模組50和50'供電。電池Bt可以向噪音控制模組供電。電池Bt可以可拆卸地設置在電池殼體40中。

電池殼體40耦接至主體10的後側。電池殼體40設置在手柄30下方。電池Bt容納在電池殼體40中。可以在電池殼體40中形成散熱孔，用於將電池Bt產生的熱量排放到外部。

參照圖6a至圖7，風扇模組50和50'產生吸力，使得外部空氣引入流動路徑P中。風扇模組50和50'設置在主體10中。風扇模組50和50'設置在發聲口10b和10b'的下方。風扇模組50和50'設置在灰塵分離單元20的上方。

風扇模組50和50'包括透過旋轉產生吸力的葉輪52和52'。葉輪52和52對空氣加壓，使得流動路徑P中的空氣通過排氣口10a和10a'排出。當葉輪52和52'對空氣加壓時，會產生噪音和振動，並且主要透過排氣口10a和10a'發出噪音。

葉輪52和52'的旋轉軸A1的延長線(也可以稱為抽吸馬達的軸線)可以與流動的軸線A2重合。

此外，旋轉軸A1可以與軸線O重合。在這種情況下，葉輪52和52'繞軸線O旋轉以對空氣加壓。以這種方式，可以透過形成在周邊區域B1和B1'的排氣口10a和10a'相對均勻地發出噪音。

風扇模組50和50'包括用於旋轉葉輪52的抽吸馬達51和51'。抽吸馬達51和51'可以是清掃機1的唯一馬達。抽吸馬達51和51'可以位於灰塵分離單元20上方。當操作抽吸馬達51和51'時，會產生噪音和振動，並且主要透過排氣口10a和10a'發出噪音。

例如，參照圖6a至圖6c，可以將其中設置有葉輪52的風扇模組50設置在抽吸馬達51的下方。當葉輪52旋轉時將空氣向上加壓。

對於另一個示例，參照圖7，可以將其中設置有葉輪52'的風扇模組50'設置在抽吸馬達51'的下方。當葉輪52'旋轉時將空氣向下加壓。

風扇模組50和50'可以包括固定在葉輪52和52'中心的軸件53。軸件53設置以在旋轉軸A1上沿垂直方向延伸。軸件53可以作為抽吸馬達51的馬達軸。

同時，清掃機1可以包括用於控制抽吸馬達51和51'的印刷電路板(PCB)55。PCB 55可以設置在抽吸馬達51與灰塵分離單元20之間。

參照圖6a至圖6c，清掃機1可以包括預過濾器61，用於在抽吸馬達51和51'吸入空氣之前過濾空氣。預過濾器61可以設置以圍繞葉輪52。風扇模組流動路徑P4和P4'上的空氣通過預過濾器61並到達葉輪52。預過濾器61設置在主體10中。預過濾器61設置在排氣蓋12和12'的下方。藉由將排氣蓋12和12'與清掃機1分離，使用者可以從主體10的內部移除預過濾器61。

參照圖6a至圖6c，清掃機1可以包括HEPA過濾器62，其在空氣通過排氣口10a和10a'之前過濾空氣。通過葉輪52和52'的空氣可以通過HEPA過濾器62，然後通過排氣口10a排出到外部。HEPA過濾器62設置在排氣流動路徑P5上。

排氣蓋12和12'可以形成用於容納HEPA過濾器62的過濾器容納空間(圖未示出)。過濾器容納空間可以形成使得下側敞開，因此HEPA過濾器62可以容納在排氣蓋12和12'下方的過濾器容納空間中。

排氣口10a可以形成以面對HEPA過濾器62。HEPA過濾器62設置在排氣口10a和10a'的下方。HEPA過濾器62可以設置以沿著排氣口10a和10a'沿圓周方向延伸。

主體10包括覆蓋HEPA過濾器62下側的過濾蓋17。在HEPA過濾器62容納在過濾器容納空間的狀態下，HEPA過濾器62的下側由過濾蓋17覆蓋，並且過濾蓋17形成有一孔，在排氣流動路徑P5中的空氣通過該孔。過濾蓋17可以可拆卸地耦接至排氣蓋12和12'。

排氣蓋12和12'可以可拆卸地耦接至風扇模組外殼14。當從與風扇模組外殼14分離的排氣蓋12和12'移除過濾蓋17時，可以從過濾器容納空間中抽出HEPA過濾器62。

在本發明中，清掃機1包括預過濾器61和HEPA過濾器62；然而，過濾器的類型和數量沒有限制。

同時，輸入單元3可以相對於手柄30位於移動限制部件32a的相反側。輸入單元3可以設置在傾斜表面33上。

另外，輸出單元4可以設置在延伸部件31上。例如，輸出單元4可以位於延伸部件31的上表面。輸出單元4可以包括複數個發光單元111。複數個發光單元111可以沿延伸部件31的縱向(前後方向)佈置為間隔開。

同時，參照圖5至圖7，流動路徑P藉由依次連接吸入流動路徑P1、灰塵分離流動路徑P2和P3、以及排氣流動路徑P5和P5'來形成。

特別是，參照圖5，吸入流動路徑P1提供外部空氣至灰塵分離單元20。吸入流動路徑P1連接至灰塵分離單元20。具體而言，吸入流動路徑P1可以由吸入管11界定，吸入流動路徑P1的一部分暴露於主體10的外部，並且吸入流動路徑P1的另一側可以位於主體10中。吸入流動路徑P1的一側可以耦接至延伸管73，該延伸管73連接至噴嘴部件71。透過風扇模組移動吸入流動路徑P1中的空氣。

吸入流動路徑可以包括：第一吸入流動路徑P11，在第一方向上延伸；以及第二吸入流動路徑P12，將第一吸入流動路徑P11連接到灰塵分離單元20，並在第二方向上延伸，與第一方向形成鈍角。

第一吸入流動路徑P11可以具有在第一方向上以直線延伸的形式。具體而言，界定第一吸入流動路徑P11的吸入管11可以是在第一方向上延伸的直管。第一吸入流動路徑P11的至少一部分暴露於主體10的外部。在第一方向上的延長線與風扇模組的旋轉軸(氣旋流的軸線A2)相交。

第二吸入流動路徑P12的一端連接至第一吸入流動路徑P11，而另一端連接至灰塵分離單元20。第二吸入流動路徑P12與灰塵分離單元20的灰塵分離流動路徑P2相通。第二吸入流動路徑P12位於主體10中。

第二吸入流動路徑P12改變引入空氣的方向並減小引入空氣的流速，使得進入灰塵分離單元20的空氣圍繞氣旋流的軸線A2進行氣旋運動。

具體而言，第二吸入流動路徑P12可以在第二方向L2上延伸，並與第一方向L1形成鈍角。第二吸入流動路徑P12可以為直線或曲線。由第一吸入流動路徑P11和第二吸入流動路徑P12形成的角度A0較佳為150度至170度。第一方向為前後方向，並且由第一吸入流動路徑P11和第二吸入流動路徑P12形成的角度A0為在前、後、右和左平面上所測量的角度。

第一吸入流動路徑P11為將從噴嘴部件71吸入的灰塵和空氣引入灰塵分離單元20中的通道。通過第一吸入流動路徑P11移動的空氣必須保持一定的流速，使得灰塵和空氣不會在移動中途中回流。

第一吸入流動路徑P11可以界定為在吸入管11中流速最快的區域。此外，第一吸入流動路徑P11可以界定為流速比吸入管11中其他區域相對較快的區域。

在第一吸入流動路徑P11的端部通過吸入管11的外壁和擋板44形成初級氣旋入口的第二吸入流動路徑P12可以界定為在吸入管11中的流速較慢於第一吸入流動路徑P11的區域。

吸入管11設置有用於打開和關閉吸入管11的擋板44。擋板44可以可旋轉地安裝在第二吸入流動路徑P12中，並根據第二吸入流動路徑P12中的壓力打開和關閉吸入流動路徑。

透過抽吸馬達51和51'的操作，通過吸入流動路徑P1吸入的空氣和灰塵在第一氣旋流動路徑P2和第二氣旋流動路徑P3中流動並彼此分離。如上所述，在第二氣旋流動路徑P3中，空氣向上移動，並流入風扇模組流動路徑P4和P4'中。

風扇模組流動路徑P4和P4'引導空氣往預過濾器61。依次通過預過濾器61和葉輪52的空氣流入排氣流動路徑P5和P5'中。排氣流動路徑P5和P5'中的空氣通過HEPA過濾器62，然後通過排氣口10a和10a'排放到外部。

例如，參照圖6a至圖6c，風扇模組流動路徑P4引導空氣，使得從灰塵分離單元20排出的空氣上升，接著通過葉輪52然後下降。此處，排氣流動路徑P5引導空氣，使得通過葉輪52的下降空氣再次上升至排氣口10a和10a'。

又例如，參照圖7，風扇模組流動路徑P4'引導空氣，使得從灰塵分離單元20排出的空氣通過葉輪52'並連續上升。此處，排氣流動路徑P5'引導空氣，使得通過葉輪52'的上升空氣連續上升至排氣口10a和10a'。

本發明可以配備有灰塵感測器110。灰塵感測器110測量在抽吸流動路徑中的灰塵濃度。

參照圖5，灰塵感測器110測量抽吸流動路徑中的灰塵濃度，並將灰塵濃度的資訊提供給控制單元。當灰塵感測器110設置為遠離主體10時，造成供電和通訊困難、製造困難、製造成本增加，並且當灰塵感測器110設置在主體10外部時，於更換清掃工具時，有可能損壞灰塵感測器110。為了解決上述問題，本發明的灰塵感測器110設置在第二吸入流動路徑P12中。

當灰塵感測器110設置在第二吸入流動路徑P12中時，該灰塵感測器110位於主體10內，並且與電源單元的距離較近，因此有利於供電，並且更換清掃工具時，灰塵感測器110損壞的風險很小。另外，由於第二吸入流動路徑P12改變流動方向並減小流速，所以可以精確且快速地測量灰塵濃度。

具體而言，位於第二吸入流動路徑P12中的灰塵感測器110可以設置為比灰塵分離單元20更靠近第一吸入流動路徑P11。較佳為將灰塵感測器110設置為比擋板44更靠近第一吸入流動路徑P11。當灰塵感測器110設置相鄰於第一吸入流動路徑P11時，由於擋板44的移動可以降低灰塵感測器110損壞的可能性，因此可以利用主體10的剩餘空間。

在下文中，參照圖8，將說明灰塵感測器110的構造。

灰塵感測器110藉由發射光並測量從發射光返回的光來測量空氣中的灰塵濃度。

例如，灰塵感測器110包括用於發射光的發光單元111；以及用於接收從發光單元111發射的光的接收單元112。發光單元111可以包括用於發射光的光源。具體而言，發光單元111可以包括發光二極體。接收單元112可以包括偵測返回光的光接收二極體。

發光單元111和接收單元112可以設置為彼此對應。發光單元111和接收單元112可以安裝為彼此相鄰，以便面向相同的方向，或可以設置為彼此面對(圖9的實施例)。

發光單元111和接收單元112設置以在第二吸入流動路徑P12中面向相同的方向。發光單元111可以設置在界定吸入流動路徑的吸入管11的一側上，接收單元112可以設置在吸入管11的一側上與發光單元111相鄰。在這種情況下，發光單元111和接收單元112面對的方向以及發光單元111發光的方向可以為與第一方向交叉的方向。較佳為發光單元111和接收單元112面對的方向以及發光單元111發光的方向可以為與第一方向正交的方向。

灰塵感測器110可以進一步包括其上設置有發光單元111和接收單元112的基板113。基板113可以為印刷電路板。發光單元111和接收單元112設置在一個基板113上。具體而言，可以定位至少兩個接收單元112，並且發光單元111可以位於兩個接收單元112之間。

本發明可以進一步包括用於覆蓋灰塵感測器110的感測器蓋120。感測器蓋120保護灰塵感測器110，並且當灰塵感測器110安裝在抽吸流動路徑上時利於安裝，並防止吸入流動路徑中的空氣洩漏到外部。

感測器蓋120可以定義界定第二吸入流動路徑P12的吸入管11的一部分。具體而言，可以在吸入管11中形成感測器蓋120的一部分貫穿的感測器孔11a，並且感測器蓋120的一部分可以貫穿感測器孔11a以暴露於吸入管的內部。感測器蓋120的一部分可以阻斷感測器孔11a。

例如，感測器蓋120可以包括容納部件123、窗口124、以及蓋支撐部件121。

容納部件123容納發光單元111和接收單元112中的至少一個。容納部件123在兩側上具有開口123a的形狀。容納部件123***感測器孔11a中以阻斷感測器孔11a，並且位於感測器孔11a中的發光單元111朝吸入管11的內部發射光。

容納部件123可以引導從發光單元111發射的光，並可以引導由接收單元112接收的光。具體而言，容納部件123包括不透水材料。容納部件123可以與窗口124不同的材料製成，或者可以與窗口124相同的材料製成，並被塗漆。就製造而言，較佳為容納部件123與蓋支撐部件121相同的材料製成。

窗口124透射光。從發光單元111發射光通過窗口，且該光被接收單元112接收。窗口124覆蓋容納部件123一側上的開口。窗口124可以是平面，或者可以在一側上為凹透鏡形狀，而另一側為凸透鏡形狀。

蓋支撐部件121可以連接至容納部件123，並可以從容納部件123向外延伸。蓋支撐部件121可以具有比容納部件123更大的尺寸。蓋支撐部件121連接至容納部件123，使得在容納部件123另一側上的開口露出。蓋支撐部件121覆蓋感測器孔11a的邊緣，以阻擋空氣通過感測器孔11a流入。

蓋支撐部件121在其上未安裝窗口124的容納部件123的另一側上，沿與容納部件123的開口方向交叉的方向延伸。用於緊固吸入管11和蓋支撐部件121的緊固單元可以形成在蓋支撐部件121上。具體而言，該緊固單元可以是螺釘穿過的緊固孔122。

蓋支撐部件121可以耦接至界定第二吸入流動路徑P12的吸入管11。蓋支撐部件121的一個表面可以與界定第二吸入流動路徑P12的吸入管11接觸。蓋支撐部件121的一個表面可以接觸吸入管11的外表面中圍繞感測器孔11a的區域。

面對蓋支撐部件121的一個表面的另一個表面可以與基板113的一個表面接觸。與蓋支撐部件121的另一個表面接觸的基板113的一個表面為其上設置有接收單元112或發光單元111的一個表面。蓋支撐部件121接觸基板113的一個表面，以防止空氣或灰塵通過窗口124流出。

蓋支撐部件121和基板113可以設置在吸入管11的外部，並且窗口124、發光單元111和接收單元112中的至少一個可以位於感測器孔11a或吸入管11中。

在下文中，將說明根據第二實施例的清掃機。在下文中，主要說明與圖5的不同之處，並且省略相同說明。沒有具體說明的配置視為與圖5相同。

圖9為根據本發明另一實施例之清掃機的水平截面圖。參照圖9，灰塵感測器110A的發光單元116和接收單元118可以設置在第二吸入流動路徑P12中彼此面對的位置。接收單元118設置在與發光單元116對應的位置，以接收從發光單元116發射的光。

發光單元116可以設置在界定吸入流動路徑的吸入管11的一側上，而接收單元118可以設置在吸入管11的另一側上與發光單元116面對。具體而言，在水平截面上，發光單元116設置在吸入管11的右側上，而接收單元118設置在吸入管11的左側上。

藉由基於主體10內的空間分離或耦接發光單元116和接收單元118，可以最大化主體10內的空間利用。

在以下圖10中，將說明與清掃機100的控制部件有關的一實施例。

根據本發明一實施例的清掃機100可以包括通訊單元1100、輸入單元3、灰塵感測器110、輸出單元4、電源單元1600、記憶體1700、控制單元1800、以及抽吸馬達51中的至少一個，或其組合。

在這種情況下，由於圖10示出的組件非必需，顯然可以實施有更多組件或更少組件的清掃機。此外，如上所述，在本發明中所述的複數個清掃機器人可以僅包括以下說明的部分組件作為相同的組件。

在下文中，將說明每個組件。首先，電源單元1600設置有電池，該電池可以由外部商用電源充電以向清掃機供電。電源單元1600可以提供驅動功率給清掃機的每個組件，以供應驅動清掃機或執行特定功能所需的操作功率。

在這種情況下，控制單元1800可以偵測電池的剩餘電量，並且當剩餘電量不足時，控制單元1800可以進行控制以移動到與外部商用電源連接的充電站，並接收充電站的電流對電池充電。電池可以連接到電池檢測單元，以將電池的剩餘電量和充電狀態傳輸到控制單元1800。控制單元1800可以在輸出單元4上顯示電池的剩餘電量。

控制單元1800基於人工智慧技術執行資訊處理功能，並可以包括至少一個模組，用於執行資訊的學習、資訊的推論、資訊的感知以及自然語言處理中的至少一項。

控制單元1800可以使用機器運行技術以執行大量資訊的學習、推論和處理中的至少一項，該資訊諸如儲存在清掃機中的資訊、在行動終端周圍的環境資訊或在可通訊外部儲存器中儲存的資訊。

另外，控制單元1800可以使用利用機器學習技術所學習到的資訊，以預測(或推斷)清掃機的至少一項可執行的操作，並可以控制清掃機以執行至少一項預測操作中最可行的一項。機器學習技術是一種基於至少一種算法收集和學習大規模資訊、並基於所學習的資訊判定和預測資訊的技術。

資訊學習是一種藉由掌握資訊判定的特徵、規則和準則、並使用量化模式預測新資料，來量化資訊與資訊之間的關係的操作。

在機器學習技術中使用的演算法可以是基於統計的演算法，例如使用樹狀結構作為預測模型的決策樹、用於模仿生物神經網路結構和功能的人工神經網路、基於生物演進式演算法的基因程式設計、用於將觀察到的示例分佈到稱為群集的子集的聚類、以及用於透過隨機抽取的隨機數計算函數值作為概率的蒙地卡羅(Monte Carlo)方法等。

作為機器學習技術的領域，深度學習技術是一種用於藉由使用人工神經網路(DNN)算法進行學習、判定和處理資訊中的至少一項的技術。人工神經網路(DNN)可以具有連接層和層並在層之間傳輸資料的結構。這種深度學習技術可以藉由使用平行運算優化的圖形處理單元(GPU)，透過人工神經網路(DNN)來學習大量資訊。

控制單元1800可以使用儲存在外部伺服器或儲存器中的訓練資料，並可以安裝用於偵測並識別預定對象的特徵的學習引擎。在這種情況下，用於識別物體的特徵可以包括物體的尺寸、形狀和陰影。

具體而言，控制單元1800可以基於由設置在清掃機中的灰塵感測器110所提供的灰塵濃度相關資訊，計算與灰塵濃度對應的抽吸馬達的對應電流值，並可以基於所計算的抽吸馬達的對應電流值控制抽吸馬達。

另外，控制單元1800透過輸出單元4輸出關於從設置在清掃機中的灰塵感測器110所提供的灰塵濃度的資訊。

同時，輸入單元3接收使用者對清掃機的各種控制指令。輸入單元3可以包括一個或多個按鈕。

此外，可以藉由使用硬鍵、軟鍵、觸控板等將輸入單元3安裝在主體10的頂部上。另外，輸入單元3和輸出單元4可以具有觸控螢幕的形式。

同時，輸出單元4可以安裝在清掃機的頂部上。當然，安裝位置和安裝形式可能會有所不同。例如，輸出單元4可以在螢幕上顯示電池狀態或行進方式。

輸出單元4可以由發光二極體(LED)、液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板和有機發光二極體(OLED)中的任何一種形成。

輸出單元4可以進一步包括聲音輸出單元，用於以聲音方式輸出由控制單元1800執行的清掃機的操作過程或操作結果。例如，輸出單元4可以根據由控制單元1800產生的警告信號向外部輸出警告音。

在這種情況下，聲音輸出單元(圖未示出)可以為用於輸出聲音的單元，如蜂鳴器或揚聲器，並且輸出單元4可以透過聲音輸出單元，向外部輸出以預設模式儲存在記憶體1700中的音頻資料、訊息資料等。

記憶體1700儲存用於控制或驅動清掃機的控制程序和與其對應的資料。記憶體1700可以儲存音頻資訊、影像資訊、障礙物資訊、位置資訊、地圖資訊等。另外，記憶體1700可以儲存與行進模式有關的資訊。

記憶體1700主要使用非揮發性記憶體。此處，非揮發性記憶體(NVM、NVRAM)是即使不供電也能夠維持儲存資訊的儲存裝置，其例子可以包括唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體、磁芯記憶體(例如，硬碟、磁片驅動器、磁帶)、光碟驅動器、磁性RAM、PRAM等。

同時，通訊單元1100透過有線、無線和衛星通訊方式中的一種，連接到終端裝置、及/或位於特定區域中的另一裝置(在本說明書中，將與術語“`家用電器`”互換使用)，以傳輸和接收信號及資料。

通訊單元1100可以向位於特定區域內的另一裝置傳輸和接收資料。在這種情況下，另一裝置可以是任何能夠透過與網路的連接傳輸和接收資料的裝置，例如，可以是空調、加熱裝置、空氣淨化裝置、燈、電視或車輛。此外，另一裝置可以用於控制門、窗、水閥、氣閥等的裝置。另外，另一裝置可以是用於檢測溫度、濕度、大氣壓、氣體等的感測器。

在下文中，將說明根據本發明一實施例的控制方法。

參照圖11，灰塵感測器110偵測引入空氣中的灰塵濃度，並將偵測到的灰塵濃度提供給控制單元1800(S10)。

清掃機可以基於偵測到的灰塵濃度控制抽吸馬達和輸出單元4。

具體而言，基於由設置在清掃機中的灰塵感測器110所提供的灰塵濃度的資訊，控制單元1800計算與灰塵濃度對應的抽吸馬達的對應電流值(S20)。抽吸馬達的對應電流值是根據灰塵濃度的預定值。抽吸馬達的對應電流值通常隨著灰塵濃度提高而變大。

控制單元1800可以基於所計算的抽吸馬達的對應電流值控制抽吸馬達，並且控制單元1800可以透過輸出單元4輸出關於由設置在清掃機中的灰塵感測器110所提供的灰塵濃度的資訊(S30)。

例如，在自動模式和手動模式下，控制單元1800可以將抽吸馬達的電流值改變為所計算的對應電流值。當抽吸馬達的電流值改變時，清掃機的抽吸功率跟著改變。

對於另一示例，控制單元1800可以判定清掃機是否在自動模式下操作(S40)。例如，當清掃機以自動模式操作，控制單元1800可以將抽吸馬達的電流值改變為所計算的對應電流值(S50)。例如，當清掃機以手動模式操作時，控制單元1800可以將抽吸馬達的電流值維持在由使用者設定的值。

透過上述方法，由於灰塵感測器安裝在靠近主體的吸入管中，因此本發明的優點在於，容易安裝灰塵感測器至清掃機中，並且成本較低。

另外，本發明的優點在於，藉由將灰塵感測器安裝在清掃機的吸入流動路徑中流速減小的位置(流動路徑的彎曲部分)，來提高由灰塵感測器所測量之灰塵濃度的精密度。

此外，由於灰塵感測器設置在與主體相鄰的吸入流動路徑中，因此本發明的優點在於，容易連接電源和通訊線路，並且減少了電線和通訊線路的長度，或將電線和通訊線路以框架形式埋在主體中。

另外，本發明具有以下優點：透過清掃機主體附近的灰塵感測器來測量吸入空氣中的灰塵濃度；藉由快速反應測量結果來控制抽吸馬達的吸入功率；以及顯示灰塵濃度。

此外，由於根據吸入空氣的灰塵濃度調節電流量，因此本發明具有減少使用能量並延長電池使用時間的優點。

另外，由於灰塵感測器設置成比擋板更遠離主體，因此本發明的優點在於：在擋板操作下不損害灰塵感測器並提高灰塵感測器的可靠性。

此外，由於灰塵感測器的蓋子包括透射由灰塵感測器使用的光的窗口和防止光洩漏的容納部件，因此本發明的優點在於：在灰塵感測器不暴露於吸入流動路徑的情況下測量灰塵濃度，延長灰塵感測器的壽命，並提高灰塵感測器的精密度。

在上文中，將清楚理解的是，儘管已圖示和說明本發明的較佳實施例，但是本發明不限於上述特定實施例，在不脫離所附請求項所要求的本發明的主旨的情況下，所屬領域中具有通常知識者可以進行各種修改。修改內容不應脫離本發明的技術精神或前景。