[发明专利]高效薄式真空吸入设备和使用该设备的机器人清洁器

说明书

【技术领域】

该发明涉及高效薄式真空吸入设备和使用该设备的机器人清洁器，更具体地涉及这种高效薄式真空吸入设备和使用该设备的机器人清洁器，即，能够对用于该机器人清洁器的真空吸入设备产生的热量进行冷却而无需特殊的散热器，从而将机器人制造为薄形并改善该机器人清洁器的生产能力。

【背景技术】

目前，正在对大量家用电器进行开发和销售。在这些大量的家用电器中，开发了真空清洁器用于家居环境的清洁。

真空清洁器是这样的电器，其通过使用由安装在真空清洁器的主体内部的BLDC电机产生的真空压力将包括异物(如灰尘)的空气吸入，并对位于主体内部的异物进行过滤。

真空清洁器可分为由使用者直接操纵的真空清洁器和在无使用者操纵的情况下进行清洁工作的机器人清洁器。机器人清洁器通过将内部电池用作电源而根据输入程序在某一清洁区域中的地板上移动、吸入空气并接着对吸入的空气中的异物进行过滤，从而进行清洁工作。

机器人清洁器、特别是利用内部电池作为电源的无线式机器人清洁器，需要在真空吸入设备中采用低功率消耗及高效的BLDC电机，以在机器人清洁器中产生真空压力。

BLDC电机需要包括电源驱动元件的驱动器，并需要用于将电功率驱动元件产生的热量快速散出的散热对策，以产生100W或更多的高功率。如上所述，为了散出机器人清洁器产生的热量，应提供单独的散热片或将BLDC电机围绕起来，或使其内安装BLDC电机的壳体由诸如铝的具有高导热性的金属形成。

因而，由于常规的真空吸入设备通过BLDC电机的电功率驱动元件附接至散热片或散热壳体的结构进行散热操作，因此难以采用BLDC电机紧密地附接至真空吸入设备的风扇导引器的薄式结构。即，不可能将真空吸入设备设计成使驱动电机位于风扇导引器与控制PCB之间的空间中的内部式。

此外，在提供如散热片或散热壳体的散热结构以冷却产生于BLDC电机的热量的情况下，应将散热结构安装在机器人清洁器的真空吸入设备的内部。因此，机器人清洁器的内部结构变得复杂。另外，真空吸入设备的尺寸因散热结构安装于其中的空间而变大。此外，在BLDC电机的壳体由散热结构形成的情况下，真空吸入设备(即，机器人清洁器)的重量增大。因而使电力消耗增加。另外，当将机器人清洁器的壳体被设计为薄式以清洁沙发或床下方的部分时，机器人清洁器的重量和尺寸如果增加就会成为阻碍因素。

同时，机器人清洁器实质上占用很大的空间来容纳用于将电力供应到机器人清洁器内部的次级电池模块、用于单独驱动一对轮的一对驱动电机、以及灰尘收集器。因此，用于放置真空吸入设备的空间不大。另外，在真空吸入设备的前端和后端的侧面还分别布置有过滤器。

特别地，由于常规的真空吸入设备的整体长度大于薄式机器人清洁器的布置空间的高度，因此将真空吸入设备设在机器人清洁器的壳体中时，真空吸入设备应采用倾斜或水平放置的安装结构。

因而，将机器人清洁器的壳体设计为薄式或紧凑形式时，由于已将常规的真空吸入设备水平放置或倾斜布置而成为阻碍因素。

因此，需要通过在不使用特殊的散热元件的情况下冷却在机器人清洁器的BLDC电机中产生的热量来使机器人清洁器的尺寸紧凑并降低机器人清洁器的重量。

另外，机器人清洁器需要使吸入力和吸入空气的吸入效率最大化从而实质上以高清洁度和短时间来清洁大的面积。因此，为了使机器人清洁器的清洁效率最大化，应使用于吸入空气的真空吸入设备的电机的功率和旋转力最大化。然而，应用于常规的真空吸入设备的电机的功率和旋转力未达到所需水平，另外电力消耗变大。

同时，根据现有技术，叶轮的中央部具有通过直径小的叶轮衬套而被压紧地支撑于转子衬套的结构。通过这种结构，转子的旋转力经由叶轮的中央部传递。因而，存在这样的问题，即，由于在转子的旋转过程中叶轮在旋转轴上滑动，因此转子的旋转力未有效地传输至叶轮。

另外，应准确地设定支撑BLDC电机的旋转轴的一对轴承的位置。为此，需要在1/100或更小的容差范围内对轴承的位置进行设定。在这种情况下，应使用昂贵的精确模具。然而，在不使用昂贵的精确模具的情况下，需要不使用昂贵的精确模具而获得轴承同心性的设计方法。

【发明内容】

【技术问题】