便捷式吸尘黑板擦的制作方法
专利名称：便捷式吸尘黑板擦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种便捷式吸尘黑板擦，属于教学工具。
背景技术：
一直以来，课堂上的粉笔灰都对老师和学生的身体健康构成威胁。据统计，我国的师生每年因上课而吸入到体内的粉笔灰约达200克/人，由此引发患呼吸道及肺部疾病的师生约占总人数的20%。粉笔由白至和熟石膏粉加水凝固定模而成。白至，是石灰岩的一种，其主要成份是碳酸钙，质软，常用作粉刷材料。飞扬的粉笔灰即为粉末状的白至和熟石膏粉，它对人体健康的危害非常大，会侵入呼吸道，继而引起呼吸道炎、哮喘等呼吸道疾病，曾经推行使用的无尘粉笔，并没有解决粉笔灰飞扬的问题。据资料表明约有75. 2%的学生对课堂上飞扬的粉尘感到担忧并无奈，可见，减少粉笔灰的飞扬势在必行。统计分析表明课堂上百分之九十的粉笔灰粉尘来源于黑板擦上积累的粉尘及黑板擦清灰过程产生的粉尘，而其中黑板擦清灰过程产生的粉尘仅占总量的百分之十，因此， 减少粉笔灰飞扬的重点在于即时清除黑板擦上积累的粉尘。现有的吸尘式黑板擦不能及时清除黑板擦上积累的粉尘，吸尘有效率低，能耗高，并且它的充电及吸尘都采用手动开关， 使用起来既不方便又不安全，并且不环保。
实用新型内容本实用新型是为了解决黑板擦上积累的粉尘不能及时清除的问题，提供一种便捷式吸尘黑板擦。本实用新型包括擦体和灰尘装载箱，擦体内设置控制器、蜂鸣器、擦体开关、直流电机、风轮及充电电池；灰尘装载箱内设置传感器；灰尘装载箱设置于擦体内一侧，所述充电电池设置于擦体内另一侧；风轮的吸尘面朝向擦体的擦拭面，风轮的出风口与灰尘装载箱的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；擦体开关的起动信号输出端连接控制器的电机起动信号输入端，控制器的电机起动信号输出端连接直流电机的起动信号输入端，直流电机的输出轴连接风轮的转动轴；擦体开关的停止信号输出端连接控制器的电机停止信号输入端，控制器的电机停止信号输出端连接直流电机的停止信号输入端；充电电池为控制器和直流电机提供工作电源；传感器的溢出信号输出端连接控制器的溢出信号输入端，控制器的溢出信号输出端连接蜂鸣器的报警信号输入端。本实用新型的优点是本实用新型具有高效、高性能、环保及吸尘效率高的优点， 它通过擦体开关的起动和停止实现对电机的起动和停止的控制，能够最大限度的实现节能，减少充电电池的耗电量。本实用新型在使用时，通过控制器的控制，可自动实现即擦拭黑板即吸尘，使粉尘不在黑板擦表面停留，黑板擦上的粉尘得到及时清除，减少了对师生身体的危害，同时减少了对师生个人卫生的污染，灰尘装载箱的设计提高了黑板擦的积尘容积，实用价值高。本实用新型具有结构简易、操作方便、原材料易获得、制造设备工艺简单，吸尘功能强的优势。它同时具有控制功能强、不易受干扰、可靠性高等优点，性价比高。在各大、中、 小院校，具有推广前景。实验证明，按90万所学校，每校每三个月消耗掉10把传统黑板擦计算，对黑板擦的需求量一年不低于3000万个。而本实用新型能够有效降低黑板擦的消耗量，降低黑板擦的使用成本，它可长久使用，若擦体的擦拭面损坏，只需要更换擦拭面即可，成本远远低于传统黑板擦。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括擦体1和灰尘装载箱2，擦体1内设置控制器1-1、蜂鸣器1-2、擦体开关1-3、直流电机1-4、风轮1_5 及充电电池1-6 ；灰尘装载箱2内设置传感器2-1 ；灰尘装载箱2设置于擦体1内一侧，所述充电电池1-6设置于擦体1内另一侧；风轮1-5的吸尘面朝向擦体1的擦拭面1-7，风轮1-5的出风口与灰尘装载箱2的入口相连通；传感器2-1设置于灰尘装载箱2的入口处，用于检测灰尘装载箱2内的灰尘是否溢出；擦体开关1-3的起动信号输出端连接控制器1-1的电机起动信号输入端，控制器 1-1的电机起动信号输出端连接直流电机1-4的起动信号输入端，直流电机1-4的输出轴连接风轮1-5的转动轴；擦体开关1-3的停止信号输出端连接控制器1-1的电机停止信号输入端，控制器 1-1的电机停止信号输出端连接直流电机1-4的停止信号输入端；充电电池1-6为控制器1-1和直流电机1-4提供工作电源；传感器2-1的溢出信号输出端连接控制器1-1的溢出信号输入端，控制器1-1的溢出信号输出端连接蜂鸣器1-2的报警信号输入端。本实施方式中，控制器1-1为控制核心，它既能实现控制直流电机1-4带动风轮 1-5开始吸尘，又能实现对灰尘装载箱2内灰尘外溢情况的报警；直流电机1-4可采用低噪声的直流电机，以减小黑板擦在工作时产生的噪音，以免影响师生上课；风轮1-5通过高速旋转，吸除黑板擦表面沾附的粉笔灰，它能够有效的吸除黑板擦表面百分之九十以上的灰尘；当灰尘装载箱2内粉笔灰填满外溢时蜂鸣器1-2发出警报，提醒清空灰尘装载箱2内灰尘。蜂鸣器1-2可与LED灯同时设置，LED灯通过闪烁，提示报警。充电电池1_6可采用环保高容量的锂离子充电电池。[0026]本实施方式中，擦体1的擦拭表面采用特殊的擦拭材料可提高黑板擦擦拭黑板的干净程度，例如采用可更换的刷棉体设计，能大大降低使用成本，刷棉体材料可采用独特的耐磨静电材料和高级毛毡料两种，在确保擦拭效果的同时，增加了耐用性，且方便更换，节约使用成本；通过优化吸尘系统的结构设计，来提高对黑板擦表面粉笔灰的吸除率。风轮 1-5可采用飞机蜗轮的设计，它的吸力在同类产品中更加突出，在积尘饱满状态下的吸尘效果仍然能达到95%以上。风轮1-5能将擦体1擦拭面1-7上的粉笔灰从擦拭面1-7材料的空隙吸入，并吹入灰尘装载箱2 ；传感器2-1设置于灰尘装载箱2的入口处，当由风轮1-5吹入飞扬的粉笔灰时，由于此时粉笔灰为少量，传感器2-1不会发出溢出信号，只有当灰尘装载箱2内集聚了大量的粉尘并且溢出时，挡住传感器2-1，传感器2-1才会发出溢出信号。
具体实施方式
二 本实施方式与实施方式一的不同之处在于它还包括底座，底座内部固定有自动充断电电路，用于将工频220V电压转换成充电电池1-6的充电电压信号， 所述自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片与充电电池1-6的电源输入接口相配合。其它与实施方式一相同。本实施方式所述的底座，能够实现对所述黑板擦在非工作状态时的自动充断电， 无需人工管理，使用更加方便。所述底座的输入端连接220V交流电的输出端，充电电池1-6与自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片连接。当充电电池1-6充电饱和时能够自动停止充电。
具体实施方式
三本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述控制器
1-1采用型号为MSP430FE427的单片机。其它与实施方式一或二相同。本实施方式采用的MSP430FE427单片机为16低功耗单片机。
具体实施方式
四本实施方式为对实施方式二的进一步说明，所述的自动充断电电路采用型号为S538的充电器电路。其它与实施方式二相同。
具体实施方式
五本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述传感器
2-1采用型号为TCRT5000的光电传感器。其它与实施方式一或二相同。
具体实施方式
六本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述擦体开关 1-3为水银开关。其它与实施方式一或二相同。本实施方式中，擦体开关1-3选用水银开关，它集成在擦体1内，当黑板擦工作时， 处于非水平状态，此时水银开关输出起动信号给控制器1-1，当黑板擦不工作时，可将其置于底座上，水银开关输出停止信号给控制器1-1，此时黑板擦通过底座实现自动充断电。采用两个水银开关，能够实现黑板擦吸尘的自动控制，即拿起黑板擦时就自动开始吸尘，无需手动控制吸尘，当黑板擦放下时吸尘自动关闭。
权利要求1.一种便捷式吸尘黑板擦，其特征在于它包括擦体(1)和灰尘装载箱O)，擦体(1) 内设置控制器(1-1)、蜂鸣器(1-2)、擦体开关(1-3)、直流电机(1-4)、风轮(1-5)及充电电池(1-6)；灰尘装载箱(2)内设置传感器；灰尘装载箱(2)设置于擦体(1)内一侧，所述充电电池(1-6)设置于擦体(1)内另一侧；风轮(1-5)的吸尘面朝向擦体(1)的擦拭面(1-7)，风轮(1-5)的出风口与灰尘装载箱 (2)的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；擦体开关(1-3)的起动信号输出端连接控制器(1-1)的电机起动信号输入端，控制器 (1-1)的电机起动信号输出端连接直流电机(1-4)的起动信号输入端，直流电机(1-4)的输出轴连接风轮(1-5)的转动轴；擦体开关(1-3)的停止信号输出端连接控制器(1-1)的电机停止信号输入端，控制器 (1-1)的电机停止信号输出端连接直流电机(1-4)的停止信号输入端；充电电池(1-6)为控制器(1-1)和直流电机(1-4)提供工作电源；传感器的溢出信号输出端连接控制器(1-1)的溢出信号输入端，控制器(1-1) 的溢出信号输出端连接蜂鸣器(1-2)的报警信号输入端。
2.根据权利要求1所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于它还包括底座，底座内部固定有自动充断电电路，用于将工频220V电压转换成充电电池(1-6)的充电电压信号，所述自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片与充电电池(1-6)的电源输入接口相配合。
3.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述控制器(1-1)采用型号为MSP430FE427的单片机。
4.根据权利要求2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述的自动充断电电路采用型号为S538的充电器电路。
5.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述传感器(2-1)采用型号为TCRT5000的光电传感器。
6.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述擦体开关(1-3)为水银开关。
专利摘要便捷式吸尘黑板擦，属于教学工具。它解决了黑板擦上积累的粉尘不能及时清除的问题。它包括擦体和灰尘装载箱，擦体内设置控制器、蜂鸣器、擦体开关、直流电机、风轮及充电电池；灰尘装载箱内设置传感器；灰尘装载箱设置于擦体内一侧，所述充电电池设置于擦体内另一侧；风轮的吸尘面朝向擦体的擦拭面，风轮的出风口与灰尘装载箱的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；控制器通过擦体开关传递的信号控制直流电机带动风轮旋转，充电电池为控制器和直流电机提供工作电源。本实用新型用于擦黑板。
文档编号B43L21/02GK201989527SQ20112003732
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者刘言, 姚金龙, 王健, 高呈学 申请人:东北林业大学
技术领域：
本实用新型涉及一种便捷式吸尘黑板擦，属于教学工具。
背景技术：
一直以来，课堂上的粉笔灰都对老师和学生的身体健康构成威胁。据统计，我国的师生每年因上课而吸入到体内的粉笔灰约达200克/人，由此引发患呼吸道及肺部疾病的师生约占总人数的20%。粉笔由白至和熟石膏粉加水凝固定模而成。白至，是石灰岩的一种，其主要成份是碳酸钙，质软，常用作粉刷材料。飞扬的粉笔灰即为粉末状的白至和熟石膏粉，它对人体健康的危害非常大，会侵入呼吸道，继而引起呼吸道炎、哮喘等呼吸道疾病，曾经推行使用的无尘粉笔，并没有解决粉笔灰飞扬的问题。据资料表明约有75. 2%的学生对课堂上飞扬的粉尘感到担忧并无奈，可见，减少粉笔灰的飞扬势在必行。统计分析表明课堂上百分之九十的粉笔灰粉尘来源于黑板擦上积累的粉尘及黑板擦清灰过程产生的粉尘，而其中黑板擦清灰过程产生的粉尘仅占总量的百分之十，因此， 减少粉笔灰飞扬的重点在于即时清除黑板擦上积累的粉尘。现有的吸尘式黑板擦不能及时清除黑板擦上积累的粉尘，吸尘有效率低，能耗高，并且它的充电及吸尘都采用手动开关， 使用起来既不方便又不安全，并且不环保。
实用新型内容本实用新型是为了解决黑板擦上积累的粉尘不能及时清除的问题，提供一种便捷式吸尘黑板擦。本实用新型包括擦体和灰尘装载箱，擦体内设置控制器、蜂鸣器、擦体开关、直流电机、风轮及充电电池；灰尘装载箱内设置传感器；灰尘装载箱设置于擦体内一侧，所述充电电池设置于擦体内另一侧；风轮的吸尘面朝向擦体的擦拭面，风轮的出风口与灰尘装载箱的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；擦体开关的起动信号输出端连接控制器的电机起动信号输入端，控制器的电机起动信号输出端连接直流电机的起动信号输入端，直流电机的输出轴连接风轮的转动轴；擦体开关的停止信号输出端连接控制器的电机停止信号输入端，控制器的电机停止信号输出端连接直流电机的停止信号输入端；充电电池为控制器和直流电机提供工作电源；传感器的溢出信号输出端连接控制器的溢出信号输入端，控制器的溢出信号输出端连接蜂鸣器的报警信号输入端。本实用新型的优点是本实用新型具有高效、高性能、环保及吸尘效率高的优点， 它通过擦体开关的起动和停止实现对电机的起动和停止的控制，能够最大限度的实现节能，减少充电电池的耗电量。本实用新型在使用时，通过控制器的控制，可自动实现即擦拭黑板即吸尘，使粉尘不在黑板擦表面停留，黑板擦上的粉尘得到及时清除，减少了对师生身体的危害，同时减少了对师生个人卫生的污染，灰尘装载箱的设计提高了黑板擦的积尘容积，实用价值高。本实用新型具有结构简易、操作方便、原材料易获得、制造设备工艺简单，吸尘功能强的优势。它同时具有控制功能强、不易受干扰、可靠性高等优点，性价比高。在各大、中、 小院校，具有推广前景。实验证明，按90万所学校，每校每三个月消耗掉10把传统黑板擦计算，对黑板擦的需求量一年不低于3000万个。而本实用新型能够有效降低黑板擦的消耗量，降低黑板擦的使用成本，它可长久使用，若擦体的擦拭面损坏，只需要更换擦拭面即可，成本远远低于传统黑板擦。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型的电路原理框图。
具体实施方式
具体实施方式
一下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括擦体1和灰尘装载箱2，擦体1内设置控制器1-1、蜂鸣器1-2、擦体开关1-3、直流电机1-4、风轮1_5 及充电电池1-6 ；灰尘装载箱2内设置传感器2-1 ；灰尘装载箱2设置于擦体1内一侧，所述充电电池1-6设置于擦体1内另一侧；风轮1-5的吸尘面朝向擦体1的擦拭面1-7，风轮1-5的出风口与灰尘装载箱2的入口相连通；传感器2-1设置于灰尘装载箱2的入口处，用于检测灰尘装载箱2内的灰尘是否溢出；擦体开关1-3的起动信号输出端连接控制器1-1的电机起动信号输入端，控制器 1-1的电机起动信号输出端连接直流电机1-4的起动信号输入端，直流电机1-4的输出轴连接风轮1-5的转动轴；擦体开关1-3的停止信号输出端连接控制器1-1的电机停止信号输入端，控制器 1-1的电机停止信号输出端连接直流电机1-4的停止信号输入端；充电电池1-6为控制器1-1和直流电机1-4提供工作电源；传感器2-1的溢出信号输出端连接控制器1-1的溢出信号输入端，控制器1-1的溢出信号输出端连接蜂鸣器1-2的报警信号输入端。本实施方式中，控制器1-1为控制核心，它既能实现控制直流电机1-4带动风轮 1-5开始吸尘，又能实现对灰尘装载箱2内灰尘外溢情况的报警；直流电机1-4可采用低噪声的直流电机，以减小黑板擦在工作时产生的噪音，以免影响师生上课；风轮1-5通过高速旋转，吸除黑板擦表面沾附的粉笔灰，它能够有效的吸除黑板擦表面百分之九十以上的灰尘；当灰尘装载箱2内粉笔灰填满外溢时蜂鸣器1-2发出警报，提醒清空灰尘装载箱2内灰尘。蜂鸣器1-2可与LED灯同时设置，LED灯通过闪烁，提示报警。充电电池1_6可采用环保高容量的锂离子充电电池。[0026]本实施方式中，擦体1的擦拭表面采用特殊的擦拭材料可提高黑板擦擦拭黑板的干净程度，例如采用可更换的刷棉体设计，能大大降低使用成本，刷棉体材料可采用独特的耐磨静电材料和高级毛毡料两种，在确保擦拭效果的同时，增加了耐用性，且方便更换，节约使用成本；通过优化吸尘系统的结构设计，来提高对黑板擦表面粉笔灰的吸除率。风轮 1-5可采用飞机蜗轮的设计，它的吸力在同类产品中更加突出，在积尘饱满状态下的吸尘效果仍然能达到95%以上。风轮1-5能将擦体1擦拭面1-7上的粉笔灰从擦拭面1-7材料的空隙吸入，并吹入灰尘装载箱2 ；传感器2-1设置于灰尘装载箱2的入口处，当由风轮1-5吹入飞扬的粉笔灰时，由于此时粉笔灰为少量，传感器2-1不会发出溢出信号，只有当灰尘装载箱2内集聚了大量的粉尘并且溢出时，挡住传感器2-1，传感器2-1才会发出溢出信号。
具体实施方式
二 本实施方式与实施方式一的不同之处在于它还包括底座，底座内部固定有自动充断电电路，用于将工频220V电压转换成充电电池1-6的充电电压信号， 所述自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片与充电电池1-6的电源输入接口相配合。其它与实施方式一相同。本实施方式所述的底座，能够实现对所述黑板擦在非工作状态时的自动充断电， 无需人工管理，使用更加方便。所述底座的输入端连接220V交流电的输出端，充电电池1-6与自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片连接。当充电电池1-6充电饱和时能够自动停止充电。
具体实施方式
三本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述控制器
1-1采用型号为MSP430FE427的单片机。其它与实施方式一或二相同。本实施方式采用的MSP430FE427单片机为16低功耗单片机。
具体实施方式
四本实施方式为对实施方式二的进一步说明，所述的自动充断电电路采用型号为S538的充电器电路。其它与实施方式二相同。
具体实施方式
五本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述传感器
2-1采用型号为TCRT5000的光电传感器。其它与实施方式一或二相同。
具体实施方式
六本实施方式为对实施方式一或二的进一步说明，所述擦体开关 1-3为水银开关。其它与实施方式一或二相同。本实施方式中，擦体开关1-3选用水银开关，它集成在擦体1内，当黑板擦工作时， 处于非水平状态，此时水银开关输出起动信号给控制器1-1，当黑板擦不工作时，可将其置于底座上，水银开关输出停止信号给控制器1-1，此时黑板擦通过底座实现自动充断电。采用两个水银开关，能够实现黑板擦吸尘的自动控制，即拿起黑板擦时就自动开始吸尘，无需手动控制吸尘，当黑板擦放下时吸尘自动关闭。
权利要求1.一种便捷式吸尘黑板擦，其特征在于它包括擦体(1)和灰尘装载箱O)，擦体(1) 内设置控制器(1-1)、蜂鸣器(1-2)、擦体开关(1-3)、直流电机(1-4)、风轮(1-5)及充电电池(1-6)；灰尘装载箱(2)内设置传感器；灰尘装载箱(2)设置于擦体(1)内一侧，所述充电电池(1-6)设置于擦体(1)内另一侧；风轮(1-5)的吸尘面朝向擦体(1)的擦拭面(1-7)，风轮(1-5)的出风口与灰尘装载箱 (2)的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；擦体开关(1-3)的起动信号输出端连接控制器(1-1)的电机起动信号输入端，控制器 (1-1)的电机起动信号输出端连接直流电机(1-4)的起动信号输入端，直流电机(1-4)的输出轴连接风轮(1-5)的转动轴；擦体开关(1-3)的停止信号输出端连接控制器(1-1)的电机停止信号输入端，控制器 (1-1)的电机停止信号输出端连接直流电机(1-4)的停止信号输入端；充电电池(1-6)为控制器(1-1)和直流电机(1-4)提供工作电源；传感器的溢出信号输出端连接控制器(1-1)的溢出信号输入端，控制器(1-1) 的溢出信号输出端连接蜂鸣器(1-2)的报警信号输入端。
2.根据权利要求1所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于它还包括底座，底座内部固定有自动充断电电路，用于将工频220V电压转换成充电电池(1-6)的充电电压信号，所述自动充断电电路的充电电压信号输出接口通过弹片与充电电池(1-6)的电源输入接口相配合。
3.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述控制器(1-1)采用型号为MSP430FE427的单片机。
4.根据权利要求2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述的自动充断电电路采用型号为S538的充电器电路。
5.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述传感器(2-1)采用型号为TCRT5000的光电传感器。
6.根据权利要求1或2所述的便捷式吸尘黑板擦，其特征在于所述擦体开关(1-3)为水银开关。
专利摘要便捷式吸尘黑板擦，属于教学工具。它解决了黑板擦上积累的粉尘不能及时清除的问题。它包括擦体和灰尘装载箱，擦体内设置控制器、蜂鸣器、擦体开关、直流电机、风轮及充电电池；灰尘装载箱内设置传感器；灰尘装载箱设置于擦体内一侧，所述充电电池设置于擦体内另一侧；风轮的吸尘面朝向擦体的擦拭面，风轮的出风口与灰尘装载箱的入口相连通；传感器设置于灰尘装载箱的入口处，用于检测灰尘装载箱内的灰尘是否溢出；控制器通过擦体开关传递的信号控制直流电机带动风轮旋转，充电电池为控制器和直流电机提供工作电源。本实用新型用于擦黑板。
文档编号B43L21/02GK201989527SQ20112003732
公开日2011年9月28日 申请日期2011年2月12日 优先权日2011年2月12日
发明者刘言, 姚金龙, 王健, 高呈学 申请人:东北林业大学
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