专利名称：带有气体探测系统的切碎机的制作方法
技术领域：
总体而言，本申请涉及用来毁坏如纸文件、光盘等等物品的切碎机，具体地说，本申请涉及具有气体探测系统的切碎机。
背景技术：
切碎机是用来毁坏例如文件、⑶、软盘等等物品的公知装置。而且，使用者购买 切碎机以毁坏私密物品，如具有账户信息的信用卡账目清单、包含公司贸易秘密的文件，等寸。某些使用者与警告标签和操作手册相违背地将气溶胶(如WD-40 喷射液)喷射 到切碎机构中以润滑刀具。另外，使用者可能将压缩气体喷射到切碎机中，以除去刀具或光 学传感器上的碎屑。然而，在多种气溶胶和喷射液中的挥发剂和/或溶剂可能包括易燃或 可燃气体(或易挥发化合物)，这些易燃或可燃气体(或易挥发化合物)可由纸切碎机的正 常电气活动点燃。这对于使用者的安全造成危害，并且可能引起对于切碎机的损害。
发明内容
根据一个实施例，提供一种切碎机，它包括壳体，该壳体包括配置成用于切碎物 品的切碎机构，切碎机构包括电动马达；易燃气体探测系统，定位在壳体内，并且构造成用 于探测在壳体内的易燃气体；及控制器，与易燃气体探测系统相联接，并且构造成响应易燃 气体探测系统在壳体内探测到易燃气体而使切碎机构的马达停止工作。根据另一个实施例，提供一种用来切碎的方法，它包括使用切碎机构切碎物品， 该切碎机构具有电动马达；用气体传感器探测在切碎机构附近的易燃气体；以及在探测到 易燃气体时，使切碎机构的马达停止工作。本公开的一个或多个实施例的其它特征将通过如下详细描述、附图以及所附的权 利要求书而更为显明。
现在参照示意附图，仅以例示的方式，对本发明的实施例加以说明，在示意附图 中，相应的附图标记指代相应的部分，其中图1表示按照一个实施例而构造的切碎机的分解视图；图2表示在图1中表示的切碎机的顶部部分的剖视图；图3表示按照一个实施例的例示性气体探测系统构造；图4表示按照一个实施例的、用于切碎机的气体探测系统的一种例示性电路原理 图；图5表示按照一个实施例的、用于切碎机的气体探测系统的另一种例示性电路原 理图；及图6表示按照一个实施例的、用于切碎机的气体探测系统的又一种例示性电路原理图。
具体实施例方式根据本申请的一个方面，可以提供一种包括气体探测系统的切碎机。该气体探测 系统可以包括一个或多个传感器，这些传感器设置在切碎机的壳体内，以探测气体的存在 与否，所述气体具体而言是指可燃和/或易燃气体。如果气体喷射到切碎机中，则传感器将 探测到气体，并且可以使切碎机马达停止工作。另外，也可以启动风扇，以从壳体排出气体， 并且/或者抽入环境空气以稀释在壳体内的气体。而且，可以提供指示器，以向使用者提供 “传感器已经探测到气体”的警示。例如，可以产生可见指示和/或可听到声音，以向使用者 警示传感器已经探测到可燃或易燃气体。对于本申请而言，术语“气体”不仅包括常规气体，而且也包括气溶胶(即，悬浮在 空气或其它气体中的烟雾化液体或固体)、喷射剂、烟雾、蒸汽、烟气、及其它易挥发化合物。 这是因为这些物质就在切碎机中的流动和分布而言表现得更像气体。图1表示按照一个实施例而构造的切碎机的分解视图。切碎机一般地指示为10。 切碎机包括壳体20、切碎机构17，该壳体20具有用来接纳待切碎的至少一个物品的喉部 22，该切碎机构17被接纳在壳体20中。切碎机构17包括马达13和刀具元件。切碎机构 17使待切碎的至少一个物品能够进给到刀具元件中。马达13是可操作的，以驱动刀具元 件，从而刀具元件切碎进给到其中的物品。切碎机10包括底部容器14，该底部容器14具有底壁、四个侧壁及敞开顶部。底 部容器14可以由塑料材料或任何其它材料模制。底部容器14使用底部容器14的凸缘部 分以嵌套关系坐置在底部壳体16的上部周缘的顶部上，底部容器14的凸缘部分从其侧壁 大致向外延伸。切碎机构17与马达13 —道被构造为容纳在切碎机壳体20的底部容器14 中。底部容器14可以由紧固件固定到顶部盖或壁11的下侧上。底部容器14在其底壁中 具有开口，通过该开口，切碎机构17将切碎物品排出到储器15中。如以上提到的那样，切碎机10包括切碎机构17，该切碎机构17包括电动马达13 和多个刀具元件。这里使用的术语“切碎机构”是一个通用的结构术语，用以指示使用至少 一个刀具元件来毁坏物品的装置。这样一种毁坏可以按任何具体方式进行。例如，切碎机 构可以包括至少一个刀具元件，该刀具元件以毁坏文件或物品的方式在文件或物品中冲压 多个孔。另外，术语“切碎机构”不打算限于字面上“切碎”文件和物品的装置，而是用于覆 盖按照使每个文件或物品不可读和/或无用的方式来毁坏文件和物品的任何装置。在示出 的实施例中，刀具元件一般安装在一对平行的转动轴上。马达13使用电力操作，以通过常 规传动装置驱动轴和刀具元件，从而刀具元件切碎进给到其中的物品。切碎机构17也可以 包括用来安装轴、马达13及传动装置的辅助构架。这样一种切碎机构17的操作和构造是 公知的，无需在此详加描述。总体而言，可以使用在现有技术中已知的或以后开发的任何适 当的切碎机构17。在示出的实施例中，切碎机10可以坐置在大型独立式壳体16的顶部上，该壳体16 可以由模制塑料材料或任何其它材料形成。壳体16包括底壁、三个侧壁、敞开前部及敞开 顶部。壳体16的侧壁提供支座，切碎机壳体20可除去地安装在该支座上。壳体16可以构 造和布置成在其中接纳废物储器15。换句话说，废物储器15被封闭在壳体16中。废物储器15由模制塑料材料或任何其它材料形成。废物储器15呈抽屉的形式，该抽屉被构造和布置成能够穿过在壳体16的前侧中的开口而滑入和滑出壳体16。废物储器15包括把手 19，该把手19可以构造成允许使用者抓住废物储器15和将其从壳体16拉出。在示出的实 施例中，把手19布置在废物储器15的前侧壁上。可以使用用于壳体或废物储器15的任何 形式或构造，并且示出的实施例不是限制性的。作为选项，通过在滚轮部件24 (如轮子或小脚轮)上简单地滚动壳体16，壳体16 以及切碎机10可以从一个位置移动到另一个位置。在示出的实施例中，壳体16包括两对滚 轮部件24，这些滚轮部件24连结到壳体16的框架的底部上以支撑壳体16。滚动部件24可 以布置在壳体16上尽可能实用地靠近角部。滚轮部件24，在一个实施例中，可以由锁定部 件锁定成阻止滚动运动，以提供静止构造。在一个实施例中，滚轮部件24的前部对(front pair)可以是将转向能力提供给壳体16的小脚轮，而滚轮部件24的后部对(rear pair)可 以是方向固定的轮子，以便只允许沿着目标行进方向滚动。盖11可以包括凹下的开关12，该开关带有贯穿其中的开口。例如，通/断开关12 可以通过紧固件和手动可啮合部分而被安装到顶部盖11的开关凹口的下方，该通/断开关 12包括开关模块，该手动可啮合部分在开关凹口内横向运动。开关模块具有可动元件，该可 动元件穿过开口连接到手动可啮合部分上。这使得手动可啮合部分的运动能够使开关模块 在其状态之间运动。开关模块12构造成将马达13连接到电源上。这种连接可以是直接的或间接的， 如经过控制器而连接。典型地，电源将是标准电源线，该电源线在其端部上具有插头，该插 头插入到标准交流(AC)电源插座中。通过在开关凹口中横向移动手动可啮合部分，开关12 可以在“通”位置与“断”位置之间移动。在“通”位置中，在开关模块中的触点通过手动可 啮合部分和可动元件的运动而闭合，以实现电力到马达13的传送。在“断”位置中，在开关 模块中的触点断开，以停止电力到马达13的传送。可选择地，开关12可以联接到控制器上， 该控制器又控制继电器开关，用来控制电力到马达13的流动。作为选项，开关12也可以具 有反向位置，其中触点闭合以实现电力的传送使马达13按反向方式操作。也可以提供厚度探测器21，该厚度探测器21构造成用于探测由喉部22接纳的 至少一个物品的厚度。控制器例如可以构造成，响应探测由喉部22接纳的至少一个物品 的厚度的探测器，改变马达的运行操作。例示性厚度探测器公开在例如美国专利申请公报 No. 2007/0246585 中。根据本申请的一个方面，切碎机10设有气体探测系统。气体探测系统可以包括气 体探测传感器32，该气体探测传感器32构造成用于探测在壳体20内的气体。另外或可选 择地，可以提供一个或多个温度传感器34，这些温度传感器34可以构造成，探测气溶胶喷 射液的温度的快速变化。如果气溶胶(或其它气体)喷射到切碎机中，则传感器将探测到气溶胶气体，并且 可以切碎机马达13失效或使其停止工作。另外，也可以启动排气风扇36，以从壳体除去气 溶胶气体，并且/或者抽入环境空气以稀释在壳体内的气体。一个或多个指示器18可以向使用者提供切碎机的一种或多种特征的状态，包括 向使用者提供传感器已经探测到气体的可见指示和/或可听到声音。例如，显示指示器18 可以包括一个或多个发光二极管(LED)、液晶显示器(LCD)、扬声器、蜂鸣器、仪表、灯、或其它指示装置。另外的信息可以提供给使用者，如探测到的气体、浓度、采取的行动、及/或另 外的指令。图2表示在图1中表示的切碎机10的顶部部分的剖视图。气体探测传感器32可 以例如安装成与马达13相邻。这种构造可以帮助防止如果马达13要接通，则可能点燃探 测气体。也预期到用于气体探测传感器32和温度传感器34的其它位置，在这些位置中，气 体的存在可能由纸切碎机的电气活动(例如，换向器、开关、继电器、暴露触点、等等)而点 燃。 图3表示按照一个实施例的例示性气体探测系统构造30。气体探测系统构造30可以包括气体探测传感器32。气体探测传感器32可以构造 成用于探测气体，尤其是可燃和/或易燃气体。例如，被探测的气体可以包括，但不必限于 烃(如丙烷、η-丁烷、异丁烷、等等)、含氯氟烃(CFC)、二甲醚、甲基乙基醚、氧化亚氮、二氟 乙烷、及二氧化碳。气体探测传感器32也可以构造成用于探测易挥发化合物，包括溶剂。将认识到，气体探测传感器32可以使用各种气体探测传感器技术，像例如固态 Pellistor、催化剂、及电离。在一个实施例中，气体探测传感器32可以是由Figaro USA Inc 制造的型号TGS 832。气体探测传感器32也可以是由Alphasenese Ltd. (UK)制造的型号 CH-D3。多个气体探测传感器32可以定位在切碎机10中的不同位置处，并且/或者构造 成用来探测不同气体。除气体探测传感器32之外或者作为对于气体探测传感器的替换方式，可以提供 用来探测气体的一个或多个温度传感器34。典型地，气体在巨大压力下存储在它们的储器 中。当喷射时，由于气体的膨胀可能有快速温度变化。温度传感器34，因而可以构造成，探 测与膨胀气体相关联的温度变化。在一个实施例中，温度传感器34可以是由NationalSemiconductor Corporation 制造的型号LM35CZ。这是一种线性输出温度传感器。除固态传感器之外，可使用热敏电阻 器(即，其性能随温度变化的电阻器)。可以使用的热敏电阻器的一个例子是由USSensor Corp 制造的 Part Number 103JG1J。温度传感器34可以提供在切碎机壳体20中的各个位置处，在该处气体可能喷射 (例如，喉部、通气口、颗粒出口、等等)。如果希望，一个或多个温度传感器34可以设置在 壳体20内远离任何开口。气体探测器控制器38也可以提供成，用来处理从气体传感器32和/或温度传感 器34产生的信号，并且控制切碎机的各个方面。气体探测器控制器38可以包括电路、集成 电路、分立电路、微处理器、及/或软件(固件)。控制器38可以连接到切碎机马达13、一个或多个指示器18、及排气风扇36上。基 于来自各传感器的反馈，控制器38可以停止切碎机马达13，并且/或者启动排气风扇36。 可选择地或另外地，可以启动指示器18。图1例如表示具有两个温度传感器34的切碎机10。这种构造允许由两个温度传 感器34监视在切碎机10中的温度变化。在一种实施方式中，如果由一个温度传感器34探 测到突然变化，则可以使马达13在预定量的时间内停止工作，同时启动排气风扇36。在某些实施例中，控制器38可能能够，不仅探测气体，而且确定所探测的特定气体(或几种气体)、和其浓度。依据气体和浓度，可以实施不同的警报、和/或排气程序。另外，控制器38可以包括存储器装置39，以收集和存储用于调查目的的度量数 据。例如，存储的信息可以包括每个传感器被致动的次数、探测到的特定气体、浓度、排气时 间、及/或所采取的警报动作。使用者能够使用指示器18观看在存储器装置39中存储的 度量数据。另外，度量数据可以由服务人员读取。
控制器38在某些实施例中可以与切碎机的其它功能性集成，尽管将认识到，控制 器38可以是独立的。图4表示按照本申请的一个实施例的、用于切碎机的气体探测系统的例示性电路 原理图40。气体探测传感器电路41的输出可以提供给选择性放大器级42，以增大气体探测 传感器的电压输出的增益。输出信号然后可以提供给比较器级44。比较器级44将传感器 的输出电压(或放大电压)与阈值电压相比较。阈值电压可以设置成将探测的气体与单纯 噪声区分开。可以在例如比较器级44中提供电位计，用于电压的人工调节。如果输出电压大于阈值电压，则继电器电路46可以切换，从而切断到切碎机马达 电路47的电流。因而，即使使用者试图操作切碎机(包括将电源开关12转到“通”位置)， 切碎机构将仍然不能操作。另外，继电器切换通过发光二极管(LED)指示器电路48的电流 流动，以向使用者指示气体的存在。另外的警报可以向使用者指示可能存在危险条件。当气体探测传感器电路41的输出降到阈值电压以下时，继电器电路46可以切换 成允许电流流到切碎机马达电路47，而不是LED指示器48。这样，使用者能够再次操作切 碎机。图5表示按照一个实施例的、用于切碎机的气体探测控制系统的另一种例示性电 路原理图50。这个电路50类似于在图4中表示的电路40，所添加的是排气风扇电路49。排气 风扇电路49可以在使马达电路47停止工作时被赋予能量而运转。排气风扇电路49可以 从切碎机组件的壳体内清除或迅速地排除气溶胶气体。在某些实施方式中，风扇也可以将 环境空气抽吸到切碎机壳体中，以降低/稀释壳体中的气体的浓度。图6表示按照一个实施例的、用于切碎机的气体探测控制系统的又一种例示性电 路原理图60。这个电路60包括气体探测传感器电路41、两个温度传感器电路61、微控制器62、 排气风扇电路69、指示器电路68、及切碎机马达电路47。微控制器可以是基于8051的芯或 ARM芯处理器。在一种实施方式中，微处理器可以是由Cypress Semiconductor Corp制造 的型号 CY8C21534。微控制器62从气体探测传感器电路41和/或温度传感器电路61接收信号以便 分析。微控制器62可以构造成，确定一种或多种特定气体、及浓度。基于来自传感器的反馈，微控制器62可以使切碎机马达电路47停止工作。例如， 来自微控制器62的输出可以进给到开关电路66 (如三端双向可控硅开关——TRIAC)，以控 制到达切碎机马达电路47的电流。可以类似地使用其它固态切换电路和机构。微控制器62可以个别地控制马达电路47、排气风扇电路69及指示器电路68。在 一种实施方式中，指示器电路68除LED之外，可以包括用来发出可听见信号的蜂鸣器(或扬声器)。其它类似的指示器也是可行的。以上实施例主要指向切碎机。然而，这里公开的气体检测系统也可以适应各种其 它用途，这些用途具有电动马达(例如，带刷直流马达或交直流两用电动马达)或电驱动 加热源，在这些用途中可能存在闪燃事件的可能性。其可以包括大多数电动工具(如锯和 钻)、打捆和层压机、家用电器、真空吸尘器、烘干机、等等。其它用途也可以从本发明中受 ■、Λ
frff. ο尽管联系目前认为是最实用和优选的实施例已经描述了本发明，但要理解，可以 对本发明进行进一步修改而不限于公开的实施例，并且本申请应覆盖遵循本发明的原理的 对本发明构思的任何变更、使用、等效布置或适应性修改，并且包括如本发明所属技术领域 的已知或定制实践中那样的、如可以应用于这里以前叙述的和在所附权利要求书中遵循的 基本特征那样的对本发明的各种修改。
权利要求
一种切碎机，包括壳体，该壳体包括配置成用于切碎物品的切碎机构，所述切碎机构包括电动马达；易燃气体探测系统，定位在所述壳体内，并且构造成用于探测在所述壳体内的易燃气体；及控制器，与所述易燃气体探测系统相联接，并且构造成响应所述易燃气体探测系统在所述壳体内探测到易燃气体而使所述切碎机构的所述马达停止工作。
2.根据权利要求1所述的切碎机，还包括风扇，构造成用于从所述壳体排出气体并且/或者将环境空气抽入到所述壳体中以稀 释所述壳体中的气体。
3.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述气体探测系统包括 气体探测传感器，构造成用于探测特定气体。
4.根据权利要求3所述的切碎机，其中，所述气体探测传感器构造成用于探测下列选 项的一种或多种烃、丙烷、η- 丁烷、异丁烷、含氯氟烃(CFC)、二甲醚、甲基乙基醚、氧化亚 氮、二氟乙烷、及/或二氧化碳。
5.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述气体探测系统包括 至少一个温度传感器，构造成用于探测由加压气体的膨胀造成的温度变化。
6.根据权利要求1所述的切碎机，还包括 指示器，向使用者警示气体的存在。
7.根据权利要求6所述的切碎机，其中，所述指示器构造成产生可见警报、可听到警 报，或上述两种警报。
8.根据权利要求3所述的切碎机，其中，所述气体探测传感器与所述马达相邻地安装。
9.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述控制器包括存储器装置，该存储器装置构 造成用于存储与所探测气体相关的度量信息。
10.根据权利要求5所述的切碎机，其中，一个或多个所述温度传感器布置在所述壳体 内远离任何开口。
11.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述控制器构造成使所述马达在预定量时间内停止工作。
12.根据权利要求1所述的切碎机，其中，所述控制器构造成确定探测气体的浓度。
13.一种用来切碎的方法，包括使用切碎机构来切碎物品，该切碎机构具有电动马达； 用气体传感器探测在所述切碎机构附近的易燃气体；及 在探测到易燃气体时，使所述切碎机构的所述马达停止工作。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括将气体从所述切碎机的壳体排出并且/或者将环境空气抽入到所述壳体中以稀释所 述壳体中的气体。
15.根据权利要求13所述的方法，其中，探测包括 探测特定气体。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，探测包括 探测由加压气体的膨胀所产生的温度变化。
17.根据权利要求13所述的方法，还包括 产生警报，以向使用者指示气体的存在。
18.根据权利要求13所述的方法，还包括在一存储器装置中存储与探测气体相关的度量信息。
19.根据权利要求13所述的方法，停止工作包括 使所述马达在预定量时间内停止工作。
20.根据权利要求13所述的方法，其中，探测包括 确定探测气体的浓度。
全文摘要
本发明公开了一种具有气体探测系统的切碎机。根据一个实施例，一个或多个传感器可以设置在切碎机的壳体内，以探测气体，并且具体地说，可燃或易燃气体，的存在。如果气体喷射到切碎机中，则传感器将探测到气体，并且可以使切碎机停止工作。另外，排气风扇也可以致动，以从壳体清除气体。而且，可以提供一个或多个指示器，以警告使用者传感器已经探测到气体。例如，可以产生可见信号和/或可听到声音，以警告使用者传感器已经探测到可燃或易燃气体。
文档编号G01N33/00GK101844097SQ20101000144
公开日2010年9月29日 申请日期2010年1月6日 优先权日2009年1月7日
发明者B·A·安德鲁斯, M·D·詹森 申请人:斐乐公司