一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统

1.本实用新型涉及消毒机器人技术领域，特别是涉及一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统。


背景技术：

2.目前，移动式消毒机器人的消毒方案，主要是通过超声波将消毒液雾化后进行消毒，雾化后的消毒液颗粒更小，更易发散到空间的各个角落，受到广泛应用。
3.而其中采用的超声波雾化方案，目前主要采用的是：在雾化喷头处放置一个超声波雾化片，在消毒液到达喷口时，超声波将消毒液雾化后排放在需要消毒的密闭空间中，这种方式，由于出液量的不同，对雾化后的效果也有很大影响，甚至有些消毒液未来得及雾化，就会以液滴的方式从消毒口排出，掉落在外部的消毒环境中，从而在消毒液干燥后留下白色的斑痕。
4.另外，这种方式，当需要多个消毒喷头时，就需要多个超声波雾化器的配合，使得消毒机器人的能耗进一步增加。
5.除此之外，这种方式，将雾化后的消毒液直接排到需要消毒的密闭空间中，对消毒环境中消毒液的浓度置之不理，对大小不同的消毒密闭空间产生的消毒效果也不同，从而容易造成消毒液的浓度不达标，或是消毒液排放过量等问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统。
7.为此，本实用新型提供了一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，其包括中空的消毒液储存罐；
8.消毒液储存罐，位于需要消毒的外部密闭空间里面；
9.消毒液储存罐的底部和四周侧壁密封；
10.消毒液储存罐的顶部，设置有一个顶板；
11.消毒液储存罐的内腔中，设置有一个中间隔板；
12.中间隔板，用于将消毒液储存罐的内腔分隔成超声波雾化池和注液腔两部分；
13.超声波雾化池和注液腔，分别位于中间隔板的左右两侧；
14.其中，超声波雾化池的底部，设置有一个超声波雾化器；
15.中间隔板下端部与消毒液储存罐的底部内侧之间，具有一个过液口；
16.中间隔板下端部右侧，安装有纵向分布的、上下都开口的导向槽；
17.导向槽中，插入有一个密封板。
18.优选地，中间隔板包括垂直分布板以及倾斜分布板；
19.垂直分布板的顶部，与消毒液储存罐顶部的顶板相密封连接；
20.垂直分布板的前后两侧，分别与消毒液储存罐内壁前后两侧相密封连接；
21.垂直分布板的底部，密封连接倾斜分布板的顶部；
22.倾斜分布板的前后两侧，分别与消毒液储存罐内壁前后两侧相密封连接；
23.倾斜分布板的高度，从左往右逐步降低；
24.倾斜分布板的下端部右侧，安装有所述导向槽。
25.优选地，超声波雾化器的顶部，具有多个等间距分布的超声波雾化头。
26.优选地，消毒液储存罐的前侧壁右端下部，开有一个排水口；
27.排水口上，安装有排水阀门。
28.优选地，消毒液储存罐，采用透明的罐体。
29.优选地，密封板的顶部前后两端，分别与一个垂直分布的第二连杆的底部相连接；
30.每个第二连杆的顶部，分别与一个滑块的外侧面中心位置相连接；
31.每个滑块，位于一个第一连杆左端开有的滑动槽中，且与该滑动槽相滑动配合；
32.第一连杆为横向分布；
33.滑动槽为横向分布；
34.其中，消毒液储存罐顶部的顶板右端，开有一个纵向分布的加液口；
35.加液口上，覆盖设置有一个密封合盖；
36.密封合盖底面左侧的前后两端，分别与两个第一连杆的右端顶部相连接。
37.优选地，消毒液储存罐的右侧外壁下部，安装有一个控制器；
38.控制器的右侧面上，安装有一个气体浓度传感器；
39.气体浓度传感器，用于采集外部密闭空间里面的空气中的消毒液浓度值，然后发送给控制器；
40.控制器，用于根据消毒液浓度值，对应控制排气风扇的转速。
41.由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，其结构设计科学，通过超声波雾化器将雾化池中的消毒液进行雾化后，再经过风扇排出，可以有效解决雾化不充分、流滴等问题，具有重大的实践意义。
42.此外，本实用新型还采用闭环的消杀方案，在检测环境中消毒液浓度后再对雾化后的消毒液排放进行控制，可以在节约消毒液的用量的同时，避免环境中的消毒液浓度过高等问题。
附图说明
43.图1为本实用新型提供的一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，在局部被剖开时的正面结构示意简图；
44.图中：1为超声波雾化池、2为超声波雾化器、3为消毒液储存罐；
45.41为密封合盖、42为第一连杆、43为滑块、44为第二连杆、45为密封板；
46.5为导向槽、6为排气风扇、7为排水口、81为上液位线、82为下液位线，83为液位线上限，9控制器、10为气体浓度传感器；
47.11为超声波雾化头。
具体实施方式
48.为使本实用新型实现的技术手段更容易理解，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分。
49.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
50.需要说明的是，在本技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
51.此外，还需要说明的是，在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定安装，也可以是可拆卸安装。
52.对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
53.参见图1所示，本实用新型提供了一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，包括中空的消毒液储存罐3；
54.消毒液储存罐3，位于需要消毒的外部密闭空间里面；
55.消毒液储存罐3的底部和四周侧壁密封；
56.消毒液储存罐3的顶部，设置有一个顶板；
57.消毒液储存罐3的内腔中，设置有一个中间隔板20；
58.中间隔板20，用于将消毒液储存罐3的内腔分隔成超声波雾化池1和注液腔30两部分；
59.超声波雾化池1和注液腔30，分别位于中间隔板20的左右两侧；
60.其中，超声波雾化池1的底部，设置有一个超声波雾化器2；
61.中间隔板20下端部与消毒液储存罐3的底部内侧之间，具有一个过液口40；
62.当过液口40没有被遮挡住时，超声波雾化池1和注液腔30相连通；
63.中间隔板20下端部右侧，安装有纵向分布的、上下都开口的导向槽5(导向槽垂直贯通)；
64.导向槽5中，插入有一个密封板45。
65.在本实用新型中，具体实现上，需要说明的是，导向槽5的前后两侧壁，分别直接采用消毒液储存罐3的前后两侧壁的一部分。
66.在本实用新型中，具体实现上，密封板45的形状大小，大于过液口4的形状大小，密封板45在下落到底部与消毒液储存罐3的内侧底面相接触时，密封板45能够将过液口40遮挡住。
67.在本实用新型中，具体实现上，中间隔板20包括垂直分布板21以及倾斜分布板22；
68.垂直分布板21的顶部，与消毒液储存罐3顶部的顶板相密封连接；
69.垂直分布板21的前后两侧，分别与消毒液储存罐3内壁前后两侧相密封连接；
70.垂直分布板21的底部，密封连接倾斜分布板22的顶部；
71.倾斜分布板22的前后两侧，分别与消毒液储存罐3内壁前后两侧相密封连接；
72.倾斜分布板22的高度，从左往右逐步降低；
73.倾斜分布板22的下端部右侧，安装有所述导向槽5。
74.在本实用新型中，具体实现上，超声波雾化器2的顶部，具有多个(例如六个)等间距分布的超声波雾化头11。
75.在本实用新型中，具体实现上，消毒液储存罐3的前侧壁右端下部，开有一个排水口7；
76.排水口7上，安装有排水阀门。
77.在本实用新型中，具体实现上，消毒液储存罐3，优选为采用透明的罐体。具体形状，可以为长方体形状。
78.在本实用新型中，具体实现上，密封合盖41的右端，优选为与消毒液储存罐3的右侧顶部相铰接。
79.在本实用新型中，具体实现上，密封板45的顶部前后两端，分别与一个垂直分布的第二连杆44的底部相连接(共有两个第二连杆42)；
80.每个第二连杆44的顶部，分别与一个滑块43的外侧面中心位置相连接；
81.每个滑块43，位于一个第一连杆42左端开有的滑动槽430中，且与该滑动槽430相滑动配合；
82.第一连杆42为横向分布；
83.滑动槽430为横向分布；
84.其中，消毒液储存罐3顶部的顶板右端，开有一个纵向分布的加液口；
85.加液口上，覆盖设置有一个密封合盖41；
86.密封合盖41底面左侧的前后两端，分别与两个第一连杆42的右端顶部相连接。
87.对于本实用新型，密封板45、第一连杆42、第二连杆44、密封合盖41和滑块43，一起组成加液口连杆机构。
88.需要说明的是，滑块与滑动槽的滑动配合安装方式，为现有公知的常规方式，在此不再赘述。
89.在本实用新型中，具体实现上，消毒液储存罐3的右侧外壁下部，安装有一个控制器9；
90.控制器9的右侧面上，安装有一个气体浓度传感器10；
91.气体浓度传感器10，用于采集外部密闭空间里面的空气中的消毒液浓度值，然后发送给控制器9；
92.控制器9，用于根据消毒液浓度值，对应控制排气风扇6的转速，具体为：预先存储多个消毒液浓度值与排气风扇6的转速值之间的一一对应关系(需要说明的是，是反比关系，浓度越大，转速越低；浓度越小，转速越高)，根据气体浓度传感器10发来的消毒液浓度值，读取对应的排气风扇6的转速值，然后发送给排气风扇6的配套控制器，控制排气风扇6的转速。
93.在本实用新型中，具体实现上，控制器9的主要组成部件，可以采用现有的可编程控制器plc、中央处理器cpu、数字信号处理器dsp或者单片机mcu。
94.在本实用新型中，具体实现上，控制器9优先采用意法半导体生产的stm32最小控
制系统，该控制器有多种控制和通讯接口，具有低功耗的特点。
95.在本实用新型中，具体实现上，具有6个超声波雾化头的超声波雾化器，优先采用型号为ars
‑
10t8026的超声波雾化板，用于将消毒液雾化，该雾化板具有雾化速度快，缺水可以自动断电保护的优点。
96.对于本实用新型，在需要加入消毒液时，需要抬起密封合盖41，在加液口连杆机构的作用下，密封盖41会带动第一连杆42一起向下运动，同时滑块43沿着第一连杆42左端上的滑动槽430向左下方移动，并且滑块43带动第二连杆44和密封板45在导向槽5的限位约束作用下，在垂直方向向下运动，密封板4一直下落到底部与消毒液储存罐3的内侧底面相接触，此时消毒液储存罐3和下落的密封板45组成一个容器，可通过向密封合盖41的开口处(即加液口)加入消毒液，当消毒液达到上液位线81时，达到加液的目标值；
97.此时需要合上密封盖41，在加液口连杆机构的作用下，密封板45会被抬起，此时，消毒液储存罐3形成一个负压仓；但在合密封合盖41时，有一段时间消毒液储存罐3和超声波雾化池1会形成一个连通器(通过过液口40)，就会有一部分消毒液，从消毒液储存罐3右边的注液腔30进入到超声波雾化池1中，并一直会到超声波雾化池1的下液位线82与液位线上限83之间时才停止下落；
98.当密封合盖41完全合上时，消毒液储存罐3内外的大气压一致，消毒液将不会在下落在超声波雾化池1中。超声波雾化池1中的超声波雾化器2会将超声波雾化池1中的消毒液雾化，控制器9通过气体浓度传感器10，得到外部空气(即消毒液储存罐3所位于的需要消毒的外部密闭空间里面的空气)中的消毒液浓度，然后控制排气风扇6的转速，来控制消毒液的喷洒浓度。
99.由于在设备长时间运行后，在底部会留有残渣，通过排水口7可以清理设备内部的残渣，正常工作时其处于密封状态。
100.需要说明的是，上述超声波雾化模块是由6个超声波雾化头组合而成，内含的现有的控制驱动电路，可以通过控制器9来进行控制。
101.为了更加清楚地理解本实用新型的技术方案，下面说明本实用新型的工作原理。
102.本实用新型提供的消毒机器人液位控制及雾化排放系统，主要是将消毒液放置在一个消毒液储存罐3中，消毒液储存罐3放置在一个需要消毒的密闭空间中，在消毒液储存罐3里面有超声波雾化池1，超声波雾化池1中安装有超声波雾化器2。在工作时，超声波雾化器2将超声波雾化池1中的消毒液进行雾化后，再经过排气风扇6排出，解决雾化不充分，流滴等问题。
103.对于本实用新型，由于超声波雾化器2正常工作的消毒液液位，需要控制在高于超声雾化器顶部的超声波雾化头11的顶面3～4cm的位置，为降低消毒机器人的能耗，为此，本实用新型设计了一种不需要电路参与控制的液位控制系统。
104.当超声波雾化器2将超声波雾化池1中的消毒液雾化后，超声波雾化池1中的消毒液液位就会下降，当下降到一定程度后，在过液口40处由于水的张力被打破，在液体表面会产生一圈圈涟漪，此时消毒液储存罐3中的消毒液将低于下液位线82，此时会有一部分消毒液从消毒液储存罐3右边的注液腔30进入到超声波雾化池1中，使得波雾化池1中的消毒液得到补充。
105.当超声波雾化池1中的消毒液得到补充后，雾化池1中的消毒液的液面会在消毒液
上限83与下液位82线之间的位置，消毒液储存罐3内外的大气压达到平衡状态，此时注液腔30里面的消毒液将不会在下降，从而雾化池1中的消毒液可以被控制在液位线上限83与下液位82线之间的一个超声波雾化器正常工作时的高度范围。这个工作高度范围由超声波雾化器的正常雾化工作液位所限制(超过液位线上限83，超声波雾化器2的工作性能将变差)。因此，在移动式消毒机器人中不需要任何电路的参与，即可达到控制液位的目的。
106.对于本实用新型，在消毒方案上采用闭环的消杀方案，使用超声波雾化器2将消毒液进行雾化，使消毒液变为更细小的颗粒，同时控制器9将通过气体浓度传感器10采集消毒液储存罐3所在的外部密闭空间中的消毒液气体浓度，然后通过控制排气风扇6的转速，对消毒液储存罐3所在的外部密闭空间中的消毒液浓度进行控制，使其在密闭空间的中的消毒液浓度保持在一个合理的范围内，形成一个闭环结构。这样，就不会因为密闭空间大小的不同，而造成消毒液浓度不达标或消毒液排放过量等问题，能够提高消毒的效率，降低消毒机器人的能耗，使消毒方式更加合理。
107.与现有技术相比较，本实用新型提供的消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，具有如下有益效果：
108.1、本实用新型采用闭环的消杀方案，在检测环境中消毒液浓度后再对雾化后的消毒液排放进行控制，可以在节约消毒液的用量的同时，避免环境中的消毒液浓度过高等问题。
109.2、本实用新型的消毒液液位，通过机械的结构，可以控制在一定的高度，避免了检测电路的参与，可以让机器人更加节能，提高机器人的工作时长。
110.3、本实用新型整体采用箱式结构，可以很方便的搭载到机器人移动平台上，能够快速的组装成一台新的消毒机器人，具有良好的通用性与便捷性。
111.在本实用新型中，具体实现上，本实用新型配套应用的机器人移动平台，优先使用布科思公司生产的海龟tutle机器人移动平台，该机器人移动平台具有移动灵活，接口丰富的特点。
112.综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种消毒机器人液位控制及超声波雾化排放系统，其结构设计科学，通过超声波雾化器将雾化池中的消毒液进行雾化后，再经过风扇排出，可以有效解决雾化不充分、流滴等问题，具有重大的实践意义。
113.此外，本实用新型还采用闭环的消杀方案，在检测环境中消毒液浓度后再对雾化后的消毒液排放进行控制，可以在节约消毒液的用量的同时，避免环境中的消毒液浓度过高等问题。
114.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。